Question

高中物理一题

竖直平面内的轨道ABC由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧道BC平滑连接组成，轨道放在光滑的水平面上。一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初速度冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由CB弧滑下后停在水平
滑道AB的中点。已知轨道ABC的质量为M=3kg。求：
（1）小物块和滑道相对静止时共同的速度；
（2）若小物块恰好不从C端离开滑道，圆弧滑道的半径R应是多大？
（3）若增大小物块的初速度，使得小物块冲出轨道后距离水平滑道AB的最大高度是2R，小物块的初速度应多大。
我不理解的就是为啥最后 物块从C点离开轨道，其水平方向的速度总与轨道速度相等？？求解释

Answer 1

因为bc弧是四分之一圆弧道，因为若物块要飞出，则相对BC是向上飞出，此时他们的水平分速度应该是相同的

追问

嗯嗯..这样就可以理解 不过有个下问题 为什么它的速度增大了 可轨道还是来得及和他共速..

追答

用一种不正规的理解方法吧，你速度增大，将其转化成力的思考，则物块对滑块的力也增加，自然达到那种效果

Answer 2

因为最后“停在水平滑道AB的中点”，也就是说物块与滑道保持相对静止了，因此二者的速度当然一样。

追问

...有什么关系么 不是增大动能 冲上去了为啥速度还是相等...

追答

哦抱歉，你问的是第3问啊。

因为轨道为标准的1/4圆弧，物块离开轨道时相对于轨道而言其初速度方向竖直向上，在水平方向上是没有速度分量的，因此二者的水平初速度相等。

追问

嗯 那我还是那个问题... 为什么它的速度增大了 可轨道还是来得及和他共速..

追答

因为有圆弧形轨道的存在，能够将物块的速度进行及时的“转向”。只要圆弧段自身不发生形变，就能像太极推手般将一个方向的动量转化为另一个方向的动量……
由此你可以体会到“结构”的奇妙之处……
祝你在物理中寻找到更多的乐趣。

Answer 3

它是四分之一圆弧意思就是C点的相对速度只有竖直速度 水平已经相对静止 90度 老兄

Answer 4

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