(2011•广州模拟)如图,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h;滑块A静止在水平

1个回答

  • 解题思路:子弹与滑动的过程中系统动量守恒,根据动量守恒方程可以求出子弹射入滑块后一起运动的速度;滑块和子弹共同体滑上轨道的过程中只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒方程可以求出滑块到达轨道顶部的速度v;滑块和子弹一起从轨道顶部开始做平抛运动,已知抛出点的高度和抛出的初速度,根据平抛知识可以求出落地点的水平距离.

    (1)设子弹的质量为m,则滑块的质量为3m,子弹射入滑块后一起运动速度为v1,由动量守恒:

    mv0=(m+3m)v1…①

    解得:v1=[1/4]v0=10m/s

    (2)设子弹与滑块到达轨道顶部时的速度为v2,由机械能守恒定律:

    [1/2](m+3m)v12=[1/2](m+3m)v22+(m+3m)gh ②

    设子弹与滑块离开轨道顶部到落到地面的时间为t,由平抛运动规律:

    x=v2t…③

    竖直方向:h=[1/2gt2…④

    联立②③④得:x=

    20h−4h2]

    (3)因为:x=

    20h−4h2=

    25−(2h−5)2

    所以:h=2.5m时,B的水平距离最大

    xmax=5m

    答:(1)子弹射入滑块后一起运动的速度为10m/s;

    (2)水平距离x与h关系的表达式为x=

    20h−4h2;

    (3)h=2.5m时,B的水平距离最大xmax=5m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;平抛运动;机械能守恒定律.

    考点点评: 子弹射入滑块的过程子弹和滑块组成的系统动量守恒,子弹射入滑块后一起滑上光滑轨道的过程中系统机械能守恒,子弹和滑块从轨道顶部抛出的过程中是做平抛运动,只有掌握这些知识才能解决相应的问题,题目不难,但考查知识点比较多.

相关问题