热门试卷

解：设子弹m和滑块m2碰后的共同速度的大小为v，规定向左为正方向，对由滑块m2和子弹m组成的系统，

由动量守恒定律可得：mv0=（m+m2）v

解得v=，

在m2和m以共同速度v（方向向左）压缩弹簧而后又回到碰撞的初位置时，由机械能守恒可知，m2和m的共同速度大小仍为v（方向向右），此时弹簧、竖直墙对m1的作用力都为零．取m1、弹簧以及m2和m这一系统为研究对象，从m2开始向左运动到又回到初位置的整个过程，设墙对m1的冲量大小为I，对系统由动量定理可得：

I=（m+m2）v-[-（m2+m）v]

代入数据有：I=12N•s．

答：在此过程中竖直墙对m1的冲量I为12N．s．

解：①由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为vm，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒：以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：

Mvm=mv

由机械能守恒得：mg（H+R）=Mvm2+mv2

解得：vm=2.0m/s

②由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为vx，假设此时小物体在竖直方向的分速度为vy，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：

（M+m）vx=0                                       

由能量守恒得：mgH=（M+m）vx2+mvy2+μmg2L                

解得vx=0；vy=4.0m/s；                                      

故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小vA===4m/s

答：（1）ABCD轨道在水平面上运动的最大速率为2.0m/s；

（2）第一次沿轨道返回到A点时的速度大小为4m/s．

解：（1）ab刚进入磁场时速度v0，cd棒在水平直导轨上有最大加速度，机械能守恒：

ab切割产生的电动势E，则有：

E=BLv0

电流为：

F安=BIL

对cd：F安=BIL=ma

得：

（2）当cd脱离轨道能飞出时速度v，ab速度也为v，

根据重力提供向心力得：

ab、cd在水平轨道运动过程动量守恒：2mv0=（2m+m）v

代入得：

答：（1）cd棒在水平直导轨上的最大加速度为．

（2）为确保两棒都能脱离圆形轨道水平飞出，R1与R2的比值至少应满足．