解题思路:(1)由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D,根据牛顿第二定律求出在D点的速度,再根据机械能守恒定律求出物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度.
(2)根据动量守恒定律求出子弹击中物块前的速度.
(3)根据能量守恒定律求出系统损失的机械能.
(1)由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D,得:(M+m)g=(M+m)
v2D
2R
又由物块与子弹上滑过中根据机械能守恒得:[1/2(M+m)
v2D+(M+m)g•2R=
1
2(M+m)
v2B]
代入数据解得:vB=
6Rg=6m/s
(2)由动量守恒mv=(M+m)vB
v=600m/s
(3)根据能的转化和守恒定律得△E=
1
2mv2−
1
2(M+m)
v2B
代入数据得:△E=1782J
答:(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度为6m/s.
(2)子弹击中物块前的速度为600m/s.
(3)系统损失的机械能为1782J.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.
考点点评: 本题综合考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律,综合性较强,难度是太大,需加强训练,熟练掌握该类题型.