如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台
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如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台
题型:不详
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如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2m.求:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小.
答案
以摆球m为研究对象,在最高点时,对球受力分析,受重力mg和拉力T,由牛顿第二定律得:
mg+T=m
v
2A
l
因T=mg
则:2mg=m
v
2A
l
得:
v
A
=
2gl
在摆球由最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律得:
mg?2l+
1
2
m
v
2A
=
1
2
m
v
2B
解得:v
B
=
v
2A
+4gl
=
6gl
=6m/s.
对于小球M:碰撞后M做平抛运动,则有:
竖直方向:h=
1
2
g
t
2
水平方向:
v=
x
t
代入解得,碰撞后M的速度大小为:v=3m/s
两球碰撞过程中,合外力为零,根据动量守恒定律得:
Mv
0
=Mv+mv
B
代入解得,v
0
=6m/s
答:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为6m/s.
举一反三
物体沿固定的斜面匀速下滑,在这个过程中,下列各量变化的情况是:物体的动能将______,机械能将______,内能将______.(增加、减少、不变)
题型:不详
难度:
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机械能守恒的条件是( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做匀加速直线运动
C.只有重力或弹力做功
D.只有重力、弹力和摩擦力做功
题型:不详
难度:
|
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如图是荡秋千的示意图.最初人直立站在踏板上,两绳与竖直方向的夹角均为θ,人的重心到悬点O的距离为l
1
;从A点向最低点B运动的过程中,人由直立状态自然下蹲,在B点人的重心到悬点O的距离为l
2
;在最低点处,人突然由下蹲状态变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为l
1
),且保持该状态到最高点C.设人的质量为m,不计踏板和绳的质量、不计一切摩擦和空气阻力,求
(1)人第一次到达最低点B还处于下蹲状态时,两根绳的总拉力F为多大?
(2)人第一次到达最高点C时,绳与竖直方向的夹角α为多大?(可用反三角函数表示;解答本问时可不考虑超重和失重)
题型:不详
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“神舟号”返回舱利用降落伞系统和缓冲发动机进一步降低着陆阶段的下降速度.为防止地面气流通过降落伞拖动已着陆的返回舱,在着陆前几秒种,必须自动割断伞绳,使返回舱在缓冲发动机工作下平稳着陆,割断伞绳后,返回舱在降落过程中______(填“遵守”或“不遵守”)机械能守恒定律(不计空气阻力),其原因是______.
题型:不详
难度:
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如图所示,物块A的质量为M,物块B、C的质量都是m,并都可看作质点,且m<M<2m.三物块用细线通过滑轮连接,物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L.现将物块A下方的细线剪断,若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力.求:
(1)若B不能着地,求
M
m
满足的条件;
(2)若B能着地,物块A距离最初位置上升的最大高度.
题型:不详
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