Question

【題目】如圖所示，光滑水平軌道距地面高h=0.8m，其左端固定有半徑為R=0.6m的內(nèi)壁光滑的半圓形軌道，軌道的最低點(diǎn)和水平軌道平滑連接．用質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的小物塊A、B壓縮一輕質(zhì)彈簧（彈簧和和塊不拴接）．同時(shí)放開(kāi)小物塊A、B，兩物塊和彈簧分離后，物塊A進(jìn)入圓形軌道，物塊B從水平軌道右側(cè)邊緣飛出，其落地點(diǎn)到軌道邊緣的水平距離s=1.2m．重力加速度g=10m/s2．

（1）物塊B和彈簧分離的瞬間，物塊B的速度大��；

（2）物塊A運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力．

（3）釋放物塊前彈簧具有的性勢(shì)能．

Answer 1

【答案】（1）3m/s；（2）10N，方向豎直向上；（3）27J；

【解析】

（1）B離開(kāi)水平軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上：

水平方向：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

；

（2）A、B碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒定律得：

對(duì)A，由機(jī)械能守恒定律得：

在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

由牛頓第三定律可知，小物塊對(duì)軌道的壓力為10N，方向豎直向上；
（3）對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

。