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如下图，光滑轨道固定在竖直平面内，水平段紧贴地面，弯曲段的顶

如下图，光滑轨道固定在竖直平面内，水平段紧贴地面，弯曲段的顶部切线水平、离地高为h；滑块A静止在水平轨道上，v0="40m/s" 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动，并从轨道顶部水平抛出．已知滑块A的质量是子弹的3倍，取g=10m/s2，不计空气阻力．求：
（1）子弹射入滑块后一起运动的速度；
（2）水平距离x与h关系的表达式；
（3）当h多高时，x最大，并求出这个最大值．

答案

解：（1）设子弹的质量为m，则滑块的质量为3m，子弹射入滑块后一起运动速度为v1，由动量守恒：                     ……①
得：                    ……②（3分）
（2）设子弹与滑块到达轨道顶部时的速度为v2，由机械能守恒定律：
      ……③
设子弹与滑块离开轨道顶部到落到地面的时间为t，由平抛运动规律：
                            ……④
                  ……⑤
联立③④⑤得：                   ……⑥（3分）
（3）因为：
所以：时，B的水平距离最大         ……⑦
                         ……⑧（3分）
评分说明：①式4分；②③④⑤⑥⑦⑧每项2分．解析:
略

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