右端带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上,如图所示.一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车,关于小球此后的运动情况,以下说法正确的是
A.小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车
B.小球可能离开小车水平向左做平抛运动
C.小球可能离开小车做自由落体运动
D.小球可能离开小车水平向右做平抛运动
为什么如果m<M,小球离开滑车向左做平抛运动;如果m=M,小球离开小车做自由落体运动;
如果m>M,小球离开小车向右做平抛运动
光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上,如图所示.一质量为m的小球以速度v0水平
答案:2 悬赏:70
解决时间 2021-02-22 12:30
- 提问者网友:你在我眼中是最帅
- 2021-02-21 19:09
最佳答案
- 二级知识专家网友:ー何必说爱
- 2021-02-21 20:48
整个系统的初动量P=mv0,因为系统置于光滑水平面,符合动量守恒,无论小球最终做什么样的运动,系统水平方向的动量都是P=mv0.
设小球离开车速度为v1,车速度为v2.(整个速度都是绝对速度,以地面为参照系的,以下分析的都是绝对速度)
动量守恒:mv1+Mv2=mv0 (1)
有一点可以肯定,那就是v2方向肯定是向右,具体分析v1的方向和数值,哪来与v2进行比较就可以确定其运动状态,先规定向右方向为正方向。
整个系统还符合能量守恒
1/2mv1^2+1/2Mv2^2=1/2mv0^2
化简后得:mv1^2+Mv2^2=mv0^2 (2)
联立(1)(2)后得一个新的方程如下:
Mv2[(M-m)v2+2mv1]=0
M不能为0,v2也不可能为0,所以方程两边可以同时除以Mv2得:
(M-m)v2+2mv1=0
v1=(m-M)v2/2m,现在结果出来了。
当m
当m=M时,v1=0,意味这小球水平方向没有速度,只能做自由落体运动。
当m>M时,v1>0,小球速度与小车同向,都是向右,向右作平抛运动。
以上是运用数学表达式来解,主要是为了解释你的疑问。
对于选择题,出现考试中,这样解有点消耗时间,可以采用极值法,运用极限的思维。
题目没有说明m和M的大小,假设m相比M小很多,相当于小车根本就没动,小球肯定沿原路返回向左平抛运动,假设m比M大很多,小车获得的速度肯定很大,小球的最后的速度肯定也是向右,只不过没有小车速度大而已,小球向右的平抛运动,小球和车质量相同,更好理解了,速度全部传递给小车,自己的水平方向动量为零,当然是作自由落体运动。这样的解法纯属个人见解,仅供参考。
设小球离开车速度为v1,车速度为v2.(整个速度都是绝对速度,以地面为参照系的,以下分析的都是绝对速度)
动量守恒:mv1+Mv2=mv0 (1)
有一点可以肯定,那就是v2方向肯定是向右,具体分析v1的方向和数值,哪来与v2进行比较就可以确定其运动状态,先规定向右方向为正方向。
整个系统还符合能量守恒
1/2mv1^2+1/2Mv2^2=1/2mv0^2
化简后得:mv1^2+Mv2^2=mv0^2 (2)
联立(1)(2)后得一个新的方程如下:
Mv2[(M-m)v2+2mv1]=0
M不能为0,v2也不可能为0,所以方程两边可以同时除以Mv2得:
(M-m)v2+2mv1=0
v1=(m-M)v2/2m,现在结果出来了。
当m
当m>M时,v1>0,小球速度与小车同向,都是向右,向右作平抛运动。
以上是运用数学表达式来解,主要是为了解释你的疑问。
对于选择题,出现考试中,这样解有点消耗时间,可以采用极值法,运用极限的思维。
题目没有说明m和M的大小,假设m相比M小很多,相当于小车根本就没动,小球肯定沿原路返回向左平抛运动,假设m比M大很多,小车获得的速度肯定很大,小球的最后的速度肯定也是向右,只不过没有小车速度大而已,小球向右的平抛运动,小球和车质量相同,更好理解了,速度全部传递给小车,自己的水平方向动量为零,当然是作自由落体运动。这样的解法纯属个人见解,仅供参考。
全部回答
- 1楼网友:瘾与深巷
- 2021-02-21 21:14
1、小球上升到最高点时,垂直方向的速度为0,水平方向的速度与小车相同,假设为v1,小球在车上上升的最大高度假设为h。
根据动量守恒和能量守恒
m*v0=(m+m)*v1 (1)
1/2*m*v0^2=1/2*(m+m)*v1^2+mgh (2)
从(1)式可得v1,代入(2)式得到h
2、回到小车左端时有两种情况,一种是绝对速度向左,一种是绝对速度向右。假设球速v2,车速v3
m*v0=m*v2+m*v3 (3)
1/2*m*v0^2=1/2*m*v2^2+1/2*m*v3^2 (4)
两式联立可以得到一元二次方程,解得两个v2,一个为正一个为负。
我要举报
如以上问答内容为低俗、色情、不良、暴力、侵权、涉及违法等信息,可以点下面链接进行举报!
大家都在看
推荐资讯