如圖所示,O為一水平軸,軸上系一長l=0.6m的細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點),原來處于靜止?fàn)顟B(tài),球與平臺的B點接觸但對平臺無壓力,平臺高h(yuǎn)=0.80m,一質(zhì)量M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點A點,繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點,其水平位移為s=1.2m,求質(zhì)量為M的小球與m碰撞前的速度.(取g=10m/s2
分析:由題,碰后小球m經(jīng)最高點A點,繩上的拉力恰好等于擺球的重力,根據(jù)牛頓第二定律求出小球m經(jīng)最高點時速度小球從B到A的過程中,繩的拉力不做功,只有重力對小球做功,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出碰撞后小球m在B點的速度.碰撞后,A球做平拋運(yùn)動,由高度和水平位移求出碰后A的速度,再根據(jù)動量守恒求解質(zhì)量為M的小球與m碰撞前的速度.
解答:解:m在A點時,由牛頓第二定律得
    2mg=m
vA2
l

m從B到A的過程中,由機(jī)械能守恒定律得
  -mg?2l=
1
2
mvA2-
1
2
mv12

M離開平臺后做平拋運(yùn)動,則有
       h=
1
2
gt2
 ③
       s=v2t     ④
M與m碰撞前后Mv0=mv1+Mv2
由①②③④⑤聯(lián)立解得v0=6m/s
答:質(zhì)量為M的小球與m碰撞前的速度為6m/s.
點評:本題考查牛頓定律、機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動、動量守恒定律四個知識的綜合應(yīng)用,過程比較簡單.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O為一水平軸.細(xì)繩的一端固定于O點,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,原來處于靜止?fàn)顟B(tài),擺球與平臺的B點接觸,但對平臺無壓力,擺長為L=0.6米.平臺高BD=0.8米.一個質(zhì)量為M=3.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與擺球發(fā)生正碰,碰后擺球在繩子的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點A時,繩子的拉力T恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面的C點,DC=1.2米.求:
①質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大。浚ú挥嬁諝庾枇,g=10m/s2
②質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞時產(chǎn)生的內(nèi)能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O為一水平軸.細(xì)繩上端固定于O軸,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,原來處于靜止?fàn)顟B(tài),擺球與平臺的B點接觸,但對平臺無壓力,擺長為l=0.60m.平臺高BD=0.80m.一個質(zhì)量為M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與擺球發(fā)生正碰,碰后擺球在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點A時,繩上的拉力T恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面的C點,DC=1.2m.求:質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年江西三校聯(lián)考)(10分)如圖所示,O為一水平軸,軸上系一長l=0.6m的細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點),原來處于靜止?fàn)顟B(tài),球與平臺的B點接觸但對平臺無壓力,平臺高h=0.80m.,一質(zhì)量M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點A時,繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點,其水平位移s=1.2m. 求質(zhì)量為M的小球與m碰撞前的速度(取g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:2010年江西省高三上學(xué)期第二次段考物理試題 題型:計算題

(12分)如圖所示,O為一水平軸。細(xì)繩上端固定于O軸,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,原來處于靜止?fàn)顟B(tài),擺球與平臺的B點接觸,但對平臺無壓力,擺長為l=0.60m。平臺高BD=0.80m。一個質(zhì)量為M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與擺球發(fā)生正碰,碰后擺球在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點A時,繩上的拉力T恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面的C點,DC=1.2m。求:質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大小。

 

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