(10分)如图所示,水平面与斜面由光滑的小圆弧相连,一光滑小球甲从倾角θ=30°的斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,

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  • v 0=4 m/s

    设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a 1,运动时间为t 1,运动到B处时的速度为v 1,从B处到与小球乙相碰所用时间为t 2,则a 1=gsin30°=5 m/s 2(1分)

    a 1t

    ,(1分)

    得t 1

    =0.2 s(1分)

    t 2=t-t 1=0.8 s,(1分)

    v 1=a 1t 1=1 m/s (1分)

    乙球运动的加速度a 2=μg=2 m/s 2(1分)

    小球甲、乙相遇时满足:v 0t-

    a 2t 2+v 1t 2=L,(2分)

    代入数据解得:v 0=4 m/s. (2分)

    本题考查牛顿第二定律的应用,小球甲从斜面上向下做匀加速直线运动,由重力的分力提供加速度,由匀变速直线运动公式可求得运动时间,因为总时间为1s,所以在水平面的运动时间为0.8s,对乙球摩擦力提供加速度,两球相遇时位移之和为L,由运动学公式列式求解