(2014•北京)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低

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  • 解题思路:(1)A到B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度.

    (2)A、B碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率.

    (3)对AB整体运用动能定理,求出AB整体在桌面上滑动的距离.

    (1)滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中,根据机械能守恒定律,有:mAgR=

    1

    2mA

    v2A

    得:vA=

    2gR=

    2×10×0.2=2m/s.

    (2)滑块A与B碰撞,轨道向右为正方向,根据动量守恒定律,有:mAvA=(mA+mB)v'

    得:v′=

    1

    2vA=

    1

    2×2=1m/s.

    (3)滑块A与B粘在一起滑行,根据动能定理,有:f•l=

    1

    2(mA+mB)v′2

    又因为:f=μN=μ(mA+mB)g

    代入数据联立解得:l=0.25m.

    答:(1)碰撞前瞬间A的速率为2m/s;

    (2)碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s;

    (3)A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

    考点点评: 本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合,难度中等,知道机械能守恒和动量守恒的条件,关键是合理地选择研究对象和过程,选择合适的规律进行求解.

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