如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B。现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置,

如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B。现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置,

题型:广东省模拟题难度:来源:
如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B。现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置,然后释放小球。小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞,而后小球向右摆动的最大高度为L/8,物块则向右滑行了L的距离而静止求:
(1)A球与B碰撞前对细绳的拉力;
(2)A球与B碰撞后一瞬间的速度大小;
(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ。
答案
解:(1)A球小球下摆至最低点的过程中,根据机械能守恒
   ①
在最低点对A球:

(2)A球碰撞后在上摆过程中,根据机械能守恒:
  ②    

(3)小球A和物块碰撞瞬间分析,根据动量守恒:        
  ③    
由①②③式解得:④     
对碰后物块分析,根据动能定理: ⑤  
由④⑤解得物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5
举一反三
如甲图所示:AB段为粗糙斜面,BC段为光滑圆弧,CD段为粗糙水平面,且BC段圆弧分别与AB段斜面和CD段水平面相切,且BC的竖直高度为0.2米,有一物块在某一高度由静止释放,物块在C点受到的支持力与释放高度H的关系如乙图所示。则:
(1)求BC段圆弧所对应的圆心角θ;
(2)求斜面AB段的动摩擦因数μ。   
题型:辽宁省期中题难度:| 查看答案
如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:
(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块能下滑的最大距离;
(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.
题型:辽宁省期中题难度:| 查看答案
如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为M=1.2kg表面光滑的立方体,长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点,O点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为m=0.3kg的小球,小球靠在立方体左侧。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)为了使轻杆与水平地面夹角α=37°时立方体平衡,作用在立方体上的水平推力F1应为多大?
(2)若立方体在F2=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?
(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为t=0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?
(4)当杆回到竖直位置时撤去F2,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?
题型:上海模拟题难度:| 查看答案
如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为的光滑半圆形轨道,B点为水平面与轨道的切点,用水平力F将质量的小球从A点由静止开始推到B点后撤去力,AB间的距离为L,
(1)若小球恰好能到达C点,求小球在B点的速度大小;
(2)若D点与O点等高,求小球运动到D点时对圆形轨道的压力大小;
(3)若小球沿半圆形轨道运动到C点处后又正好落回A点,在完成上述运动过程中推力最小,求推力最小值为多少?此时L的长度为多少?
题型:山东省月考题难度:| 查看答案
下列运动过程中,物体机械能守恒的是[     ]
A.做竖直上抛运动的物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.在粗糙水平面上运动的物体
题型:江西省期中题难度:| 查看答案
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