問題詳情:
如圖所示,質量爲m的光滑曲面,靜止放在光滑的水平地面上,一質量也爲m的小球以速度v衝向斜面,恰好能衝到曲面的頂端,然後再沿曲面滑落下來,當地的重力加速度爲g.求:
①曲面的高度h;
②曲面最終的速度.
【回答】
考點:動量守恆定律;機械能守恆定律.
專題:機械能守恆定律應用專題.
分析:小球在曲面體上滑動的過程中,小球和曲面體組成的系統,水平方向不受外力,水平方向動量守恆,系統的機械能也守恆,根據兩個守恆列方程求解小球從曲面體的高度,和曲面體的最終速度.
解答: 解:(1)當小球衝到曲面頂端時,速度與曲面速度相同,豎直方向速度爲零,以小球初速度v的方向爲正,小球和曲面體組成的系統,由水平方向動量守恆和機械能守恆得:
mv=2mv1,,
解得:h=
(2)設小球滑到地面上時的速度爲v2,斜面的速度爲v3,根據動量守恆定律得:
mv=mv2+mv3,
根據機械能守恆定律得:
解得:v2=0,v3=v
答:(1)曲面的高度爲;
②曲面最終的速度爲v.
點評:本題是系統動量守恆和機械能守恆的類型,類似於**碰撞,常見類型,知道恰好能衝到曲面的頂端,說明此時,小球豎直方向速度爲零,難度不大,屬於基礎題.
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題