问题 问答题

如图所示,质量均为m、可视为质点的A、B两物体紧挨着放在水平面上的O点,左边有竖直墙壁M,右边在P点与光滑的、半径为R的

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圆弧槽相连,MO=ON=R.A物体与水平面间的摩擦力忽略不计,B物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.开始时两物体静止.现让A物体以初速度v0向左开始运动,设A与竖直墙壁、A与B均发生无机械能损失的碰撞.已知重力加速度为g.要使B物体第一次被A碰撞后,恰能上升至圆弧槽最高点P点,求:

(a)A物体的初速度v0为多少?

(b)B物体最终停在何处?

答案

(a)因A、B相互作用时无机械能损失同时动量也守恒,

根据动量守恒和能量守恒得,A、B碰撞是一定在O点进行且速度互换.

要使B物体恰能上升至圆弧最高点P点,求A物体的初速度,即是求B物体在O点向右出发的速度.对B物体从O点至P点,由动能定理得:-μmgR-mgR=0-

1
2
mv20

解之得 v0=

3gR

(b)若V0不变,设B物体在ON间运动的总路程为s

对B物体用动能定理:-μmgs=0-

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2
mv20
所以 s=3R 故B物体最终停在N点.

答:(a)A物体的初速度v0=

3gR

(b)B物体最终停在N点.

单项选择题
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