(18分)如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸
题型:不详难度:来源:
(18分)如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg 的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹静止释放,爆竹刚 好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离 s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0; (2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小; (3)火药爆炸释放的能量E。 |
答案
(1)3m/s (2)12.55N (3)2.88J |
解析
试题分析:解:(1)设爆竹的总质量为2m,爆竹从D点运动到B点过程中, 根据动能定理,得 (2分) 解得 (2分) (2)设爆炸后抛出的那一块的水平速度为v1,做圆周运动的那一块的水平速度为v2。 对抛出的那一块,有: (2分) (2分) 解得v1=5m/s 对系统,根据动量守恒定律,得 (2分) 在B处,对于做圆周运动的那一块,根据牛顿第二定律,得 (2分) 根据牛顿第三定律,得 做圆周运动的那一块对细线的拉力 (1分) 联立以上各式,解得 (1分) (3)根据能量守恒定律,得 (2分) 解得E=2.88J (2分) |
举一反三
2013年12月14日,嫦娥三号探测器的着陆器在15公里高度开启发动机反推减速,到2公里高度时实现姿态控制和高度判断,转入变推力发动机向正下方的姿态,2公里以下进入缓慢的下降状态,100米左右着陆器悬停,自动判断合适的着陆点,下降到距离月面4米高度时进行自由下落着陆成功。若已知月面重力加速度约为地面重量加速度的六分之一。则下列说法正确的是:A.嫦娥三号着陆器高度下降到100m之前机械能在减小,100m之后机械能不变。 | B.嫦娥三号着陆器悬停时发动机需要工作 | C.嫦娥三号着陆器落上月面时的速度约3.6m/s | D.嫦娥三号着陆器还可以利用降落伞来实现软着陆。 |
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质量为m的小球,从离地面高h处以初速度v0竖直上抛,小球能上升到离抛出点的最大高度为H,若选取该最高点位置为零势能参考位置,不计阻力,则小球落回到抛出点时的机械能是 A.0 | B.mgH | C. | D.mgh |
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特战队员在进行素质训练时,抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索,从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆,如图所示,在到达竖直状态时放开绳索,特战队员水平抛出直到落地。不计绳索质量和空气阻力,特战队员可看成质点。下列说法正确的是
A.绳索越长,特战队员落地时的水平位移越大 | B.绳索越长,特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大 | C.绳索越长,特战队员落地时的水平速度越大 | D.绳索越长,特战队员落地时的速度越大 |
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如图所示,游乐场中一位小朋友沿滑梯从静止开始下滑,在此过程中他的机械能不守恒,其原因是( )
A.因为小朋友做加速运动,所以机械能不守恒 | B.因为小朋友做曲线运动,所以机械能不守恒 | C.因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用,所以机械能不守恒 | D.因为除重力做功外,其它力做功不为零,所以机械能不守恒 |
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如图所示,在倾角为300的斜面上,质量为0.1kg的小球从斜面上的A点水平抛出落在斜面上的B点,测得AB之间的距离为S=0.4m,空气阻力不计,那么下列说法正确的是( )
A.小球从A点抛出到B过程重力做功为0.2J | B.若取A点为零势能位置,小球在A点的重力势能小于B点重力势能 | C.小球从A点抛出到B点的时间为0.2s | D.小球从A点运到到B点过程中机械能增加 |
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