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题目
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如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质量m=1kg的小球a从A点以速度=12m/s的速度向右进入直管道,到达B点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D点时恰好与轨道无作用力,直接进入DE管(DE管光滑),并与原来静止于E处的质量为M=4kg的小球b发生正碰(ab均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的1/3,而b球从E点水平抛出,其水平射程s=0.8m。()

⑴求碰后b球的速度大小?
⑵求“8”字形管道上下两圆的半径r和R?
⑶若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值,请判断a球返回到BA管道中时能否从A端穿出?
答案
解:⑴b球离开DE后做平抛运动。
(1分)
(1分)
=1m/s(1分)
⑵ab碰撞过程,动量守恒,以水平向右为正方向,则有:
(2分)
=3m/s(1分)
碰前a在D处恰好与轨道无作用力,则有:(2分)
r=0.9m
=0.7m(1分)
⑶小球从B到D,机械能守恒:(2分)
解得:=36.5J(1分)
从A到B过程,由动能定理得:(2分)
解得:=35.5J(1分)
从D到B,机械能守恒:(2分)
解得:=32.5J<(1分)
所以,a球返回到BA管道中时,不能从A端穿出。
解析

核心考点
试题【如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质】;主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1) 下列说法中正确的是:   
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.中等核的比结合能最大,因此这些核是最稳定的
C.天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
D.卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点
E.光电效应实验揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性   
F.在光的单缝衍射实验中,狭缝变窄,衍射条纹变宽       
(2) 如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为g。

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如下图甲所示,一半径R=0.1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧的最高点为M,斜面倾角θ=60°,t=0时刻,有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,物块质量m=lkg,若物块恰能到M点(取g=10m/s2)求:

(1)物块经过B点时的速度VB;  
(2)物块在斜面上滑动的过程中摩擦力做功的平均功率。
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如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过1.2s到达平台顶部,到达顶部后立即关闭发动机油门,人和车落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中不计一切阻力,取g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6。求:

(1)人和车到达顶部平台时的速度v;
(2)人和车从平台飞出到达A点时的速度大小和方向;
(3)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
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甲乙两物体在光滑的水平面上做直线运动,甲物体的动量大小为P,动能大小为Ek,乙物体的动量大小为P/2,动能大小为3Ek,则
A.甲的质量大
B.甲的初速度大
C.若在运动的反方向上施加水平阻力,使它们在相同的时间内停下来,则应对甲施加较大的阻力
D.若在运动的反方向上施加相同的水平阻力,则乙要运动较大的位移才能停下来

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一颗子弹以350m/s的速度射入一块木块,穿出时的速度是300m/s,这颗子弹还能穿过同样的木块
A.6块B.3块C.2块D.1块

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