16.如圖所示,光滑弧形軌道固定在距面高度h=20m的水平平臺上,軌道底端切線沿水平方向.質(zhì)量為m的小球A從軌道頂端由靜止釋放后,滑到軌道的底端時恰與平臺邊緣處質(zhì)量為2m的小球B發(fā)生彈性對心碰撞,碰后小球B經(jīng)過一段時間落到地面上,落地點到平臺邊緣的水平距離x=10m,已知重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)小球B被碰后的速度大小;
(2)碰撞后小球A能沿弧形軌道上滑的最大高度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

分析 (1)小球B被碰后做平拋運動,已知平拋的水平距離和下落高度,根據(jù)分位移公式求B被碰后的速度大。
(2)對于兩球碰撞過程,由動量守恒定律和動能守恒可以求出碰撞后小球A的速度.然后機械能守恒定律求小球A能沿弧形軌道上滑的最大高度.

解答 解:(1)小球B被碰后做平拋運動,則:
豎直方向有:$h=\frac{1}{2}g{t^2}$
水平方向有:x=vBt    
解得 vB=5m/s  
即小球B被碰后的速度大小為5m/s.
(2)對于兩球碰撞過程,取水平向右為正方向.由動量守恒定律和動能守恒分別得:
  mAvA=mAv'A+mBvB
$\frac{1}{2}{m_A}{v_A}^2=\frac{1}{2}{m_A}{v'_A}^2+{m_B}{v_B}^2$
聯(lián)立解得 vA=7.5m/s,v'A=-2.5m/s
碰后A上滑過程,由機械能守恒定律有 $mgh'=\frac{1}{2}{m_A}{v'_A}^2$
解得  h'≈0.31m
答:
(1)小球B被碰后的速度大小是5m/s;
(2)碰撞后小球A能沿弧形軌道上滑的最大高度是0.31m.

點評 該題涉及三個運動過程,把握每個過程的物理規(guī)律是關鍵.要知道彈性碰撞遵守機械能守恒定律和動量守恒定律,要注意選擇正方向,用符號表示速度的方向.

練習冊系列答案
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12.在水平面上質(zhì)量為1kg的物體受到三個大小分別為5N、6N和7N的水平力,則該物體的加速度大小不可能為(  )
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7.下列說法中正確的是( 。
A.摩擦力的方向總是與運動方向相反,起阻礙物體運動的作用
B.用手豎直握住一瓶子,此時瓶子受重力一定與手所受最大靜摩擦力相平衡
C.摩擦力的大小一定與物體所受的重力大小成正比
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A.1.5VB.0.75VC.0.6VD.0V

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1.如圖所示的電路,水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向上移動,則( 。
A.電容器中的電場強度將減小B.電容器的電容將增大
C.流過定值電阻R2上的電流將減少D.液滴將向上運動

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8.用電壓表和電流表測1節(jié)干電池的電動勢?和內(nèi)阻r,電路如圖所示,圖R1為粗調(diào)滑動變阻器,R2為微調(diào)滑動變阻器,實驗得到四組數(shù)據(jù)如表中所示.
(1)表中數(shù)據(jù)經(jīng)處理后,可以確定電動勢?=1.50 V,內(nèi)阻r=3.00Ω.?
I/mA50100120150
U/V1.351.201.141.05
(2)現(xiàn)有滑動變阻器:A(10Ω,1A),B(50Ω,0.5A),C(500Ω,0.1A),那么在本次實驗中,滑動變阻器R1應選用B,(填“A”、“B”或“C”)R2應選用A(填“A”、“B”或“C”).

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5.如圖所示,從傾角為θ的足夠長的斜面頂端水平拋出一個小球,小球落在斜面上某處.關于小球落在斜面上時的速度方向與斜面的夾角α,下列說法正確的是( 。
A.夾角α滿足tanα=2tanθB.夾角α與初速度大小無關
C.夾角α隨著初速度增大而增大D.夾角α與傾角θ的和一定是90°

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6.國際單位制由基本單位和導出單位組成,下列單位中是導出單位的是( 。
A.牛頓B.千克C.D.

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