Question

如图，水平轨道AB与半径为R="1.0" m的竖直半圆形光滑轨道BC相切于B点．可视为质点的a、b两个小滑块质量m

如图，水平轨道AB与半径为R="1.0" m的竖直半圆形光滑轨道BC相切于B点．可视为质点的a、b两个小滑块质量m a =2m b ="2" kg，原来静止于水平轨道A处，AB长为L=3.2m，两滑块在足够大的内力作用下突然分开，已知a、b两滑块分别沿AB轨道向左右运动，v a = 4.5m/s，b滑块与水平面间动摩擦因数 ，g取10m/s 2 ．则(1)小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力．(2)通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．

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Answer 1

⑴系统的动量守恒可得m a v a ＝m b v b ，①（2分 ） 又m a =2m b ="2" kg ， v a ="4.5m/s "    解得：v b ="9.0m/s    " ②（1分 ） 设滑块b到达B点时的速度为 ，由动能定理得，   ③ （2分 ） 刚进入圆轨道时,设滑块b受到的支持力为F N ,由牛顿第二定律得，    ④ （2分 ） 由牛顿第三定律  ⑤（1分 ） 由③④⑤得滑块b对轨道的压力 ，方向竖直向下（2分 ）（没有说明方向扣1分） ⑵若小滑块b能到达圆轨道最高点,速度为v C 则由机械能守恒，    ⑥（2分 ） 解得  ⑦ （2分 ） 小物块b恰能过最高点的速度为 ，则  ⑧（2分 ） 解得，  ⑨（1分 ） 因 ，故小滑块b不能到达圆轨道最高点C.（1分 ）

略