Question

如下圖，光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平段緊貼地面，彎曲段的頂部切線水平、離地高為h；滑塊A靜止在水平軌道上，v0="40m/s" 的子彈水平射入滑塊A后一起沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，并從軌道頂部水平拋出．已知滑塊A的質(zhì)量是子彈的3倍，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）子彈射入滑塊后一起運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）水平距離x與h關(guān)系的表達(dá)式；
（3）當(dāng)h多高時(shí)，x最大，并求出這個(gè)最大值．

Answer 1

解：（1）設(shè)子彈的質(zhì)量為m，則滑塊的質(zhì)量為3m，子彈射入滑塊后一起運(yùn)動(dòng)速度為v₁，由動(dòng)量守恒：                     ……①
得：                    ……②（3分）
（2）設(shè)子彈與滑塊到達(dá)軌道頂部時(shí)的速度為v₂，由機(jī)械能守恒定律：
      ……③
設(shè)子彈與滑塊離開軌道頂部到落到地面的時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：
                            ……④
                  ……⑤
聯(lián)立③④⑤得：                   ……⑥（3分）
（3）因?yàn)椋?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824125733702715.gif" style="vertical-align:middle;" />
所以：時(shí)，B的水平距離最大         ……⑦
                         ……⑧（3分）
評(píng)分說明：①式4分；②③④⑤⑥⑦⑧每項(xiàng)2分．

略