一质量为MB=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量MA=6kg,停在B的左端.一质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上.将轻绳拉

一质量为MB=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量MA=6kg,停在B的左端.一质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上.将轻绳拉

题型:不详难度:来源:
一质量为MB=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量MA=6kg,停在B的左端.一质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上.将轻绳拉直至水平位置后,则静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度h=0.2m.物块与小球可视为质点,A、B达到共同速度后A还在木板上,不计空气阻力,g取10m/s2.求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.
答案
对于小球,在运动的过程中机械能守恒,
则有mgl=
1
2
mv12
mgh=
1
2
mv1′2
球与A碰撞过程中,系统的动量守恒,
mv1=-mv1′+MAvA
物块A与木板B相互作用过程中,
MAvA=(MA+MB)v
小球及AB组成的系统损失的机械能为
△E=mgl-
1
2
mv1′2-
1
2
(MA+MB)v2
联立以上格式,解得△E=4.5J.
答:从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能为4.5J.
举一反三
如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比v0/v为多少?
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如图所示,被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上,另一端与质量为2m的物体A相连接,光滑的水平面和光滑的曲面平滑相连.有一质量为m的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与物体A相碰,碰后两物体立即以相同速度向右运动(但两个物体不粘连),同时弹簧的锁定被解除,返回时物体B能上升的最大高度为
1
2
h
,试求:
(1)碰撞结束瞬间A、B的共同速度v1
(2)弹簧锁定时对应的弹性势能Ep
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如图,一质量为M=1.5kg的物块静止在光滑桌面边缘,桌面离水平面的高度为h=1.25m.一质量为m=0.5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起,重力加速度为g=10m/s2.求
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.
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如图,小球a、b质量均为m,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高0.5h)的出口C处.a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起.试问:
(1)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
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在光滑的冰面上,放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面,一个坐在冰车上的小孩手扶小球静止在冰面上.某时刻小孩将小球以v0=2m/s的速度向曲面推出(如图所示).已知小孩和冰车的总质量为m1=40kg,小球质量为m2=2kg,曲面质量为m3=10kg.试求小孩将球推出后还能否再接到球,若能,则求出再接到球后人的速度,若不能,则求出球再滑回水平面上的速度.
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