如圖所示，半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道AB固定在豎直面內(nèi)，其B端剛好與水平面相切，水平面BD部分光滑，D點(diǎn)右側(cè)部分粗糙且足夠長，質(zhì)量為3m的物塊b放在水平面上的C點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊a從圓弧軌道的最高點(diǎn)A由靜止釋放，物塊a沿圓弧面下滑到水平面上與物塊b發(fā)生正碰。不計兩個物塊大小，已知重力加速度為g,物塊與水平面粗糙部分的動摩擦因數(shù)為0.5，試回答下列問題：
（1）a與b碰撞前的瞬間a的速度大??；
（2）若a與b碰撞后粘在一起，則碰撞后間a、b在粗糙水平面上滑行的距離；
（3）若a與b發(fā)生彈性碰撞，求碰撞過程b對a的沖量及物塊a、b最終靜止在粗糙水平面上時的間距。
【考點(diǎn)】動量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用；動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；動能定理的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點(diǎn)與平臺平滑連接。小車上表面PQ是以O(shè)為圓心、半徑R=0.9m的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量m=0.5kg的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。測得小球與小車在水平方向上的速度大小分別為v1、v2，并作出圖像如圖乙所示。已知OP豎直，OQ水平，水平臺面高h(yuǎn)=
，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，不計一切摩擦。求：R6
?
（1）小球落地時的速度大??；
（2）小球從Q點(diǎn)上升的最大高度；
（3）小球運(yùn)動到Q點(diǎn)的豎直分速度。發(fā)布：2024/10/16 2:0:2組卷：27引用：1難度：0.4 -
2．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的左端固定在小球B上，右端與小球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平臺面上（此時彈簧處于原長）。小球A從左側(cè)光滑斜面上距水平臺面高度為h處由靜止滑下（不計小球A在斜面與水平面銜接處的機(jī)械能損失），與球B發(fā)生正碰后粘在一起，碰撞時間極短，之后球C脫離彈簧，在水平臺面上勻速運(yùn)動并從其右端點(diǎn)O水平拋出，落入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)，該段圓弧的圓心在O點(diǎn)，半徑為。已知三個小球A、B、C均可看成質(zhì)點(diǎn)，且質(zhì)量分別為m、2m、m,重力加速度為g,不計空氣阻力和一切摩擦。求：R=2h
（1）小球A、B碰撞后瞬間的速度大?。?br />（2）彈簧具有的最大彈性勢能；
（3）以O(shè)為圓心，水平向右為x正方向，豎直向下為y正方向建立xOy坐標(biāo)系，小球C從水平臺面右端點(diǎn)O拋出后落到圓弧軌道上的P點(diǎn)的位置坐標(biāo)。發(fā)布：2024/10/21 3:0:1組卷：51引用：1難度：0.5 -
3．光滑四分之一圓弧導(dǎo)軌最低點(diǎn)切線水平，與光滑水平地面上?？康囊恍≤嚿媳砻娴雀?，小車質(zhì)量M=2.0kg,h=0.2m,如圖所示?，F(xiàn)從圓弧導(dǎo)軌頂端將一質(zhì)量為m=0.5kg的滑塊（大小忽略）由靜止釋放，當(dāng)小車的右端運(yùn)動到A點(diǎn)時，滑塊正好從小車右端水平飛出，落在地面上的B點(diǎn)?；瑝K落地后0.2s小車右端也到達(dá)B點(diǎn)。已知AB相距L=0.4m,滑塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，g取10m/s2，求：
（1）滑塊離開小車時的速度大?。?br />（2）圓弧導(dǎo)軌的半徑；
（3）小車上表面的長度。發(fā)布：2024/10/21 2:0:1組卷：44引用：1難度：0.5