如圖所示，一質量為m1的半圓形槽內(nèi)壁光滑，放在光滑的水平面上，槽的左側有一固定的木樁以阻止槽水平向左運動，槽的半徑為R，今從槽左側A端的正上方D處自由釋放一個質量為m2的小球，球恰好從A點自然進入槽的內(nèi)壁軌道.為了使小球沿槽的內(nèi)壁恰好運動到槽的右端B點，試求D點到A點的高度.

解析：設D點至A點的高度為h，則小球從D處開始運動至B端的過程，可分為三個階段：

第一階段：小球從D點自由下落至A點，只有重力做功，機械能守恒，得m2gh=m2①

第二階段：小球從A點運動到半圓槽的最低點O′，由于木樁作用，槽仍保持靜止，僅重力做功，機械能守恒，可得m2gR=m2′-m2②

第三階段：小球從O′點運動到B點，此時小球和槽有共同速度vB，對槽和小球系統(tǒng)而言，只有重力做功，可得-m2gR=（m2+m1）-m2③

該階段，系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向動量守恒，故有

m2v′0=（m2+m1）vB④

聯(lián)立以上四式解得，h=R.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m，帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強磁場B中，從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑，求：
（1）此物體在斜面Q上運動的最大速度．
（2）此物體在斜面上運動的距離．
（3）此物體在斜面上運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進入高度為h2（h2＞L）的勻強磁場．下邊剛進入磁場時，線圈正好作勻速運動．線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求勻強磁場的磁感應強度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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如圖所示，一質量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F．則物塊（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平恒力F的作用下，從最低點A點拉至B點的過程中，力F所做的功為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質量為m=1.0×10-2kg，帶電量為q=1.0×10-6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成37°角．小球在運動過程電量保持不變，重力加速度g取10m/s2．
（1）求電場強度E．
（2）若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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