如圖,水平足夠長光滑固定直桿AB上穿有質(zhì)量為M的滑塊,其上用光滑鉸鏈著一個(gè)長為L的輕桿,桿的另一端固定著一個(gè)質(zhì)量為M的小球,初始時(shí),系統(tǒng)靜止,輕桿水平。
小題1:1給小球以豎直向上的初速v01,球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿與水平方向呈θ角,(θ<900),求v01。
小題2:2給小球以豎直向上的初速v02,球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,求v02。
         

小題1:  
小題2:

小題1:此題中須弄清的幾個(gè)問題是,小球上升過程中,滑塊是向左還是向右運(yùn)動(dòng);小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)是否有速度;此時(shí)滑塊的速度方向如何;我們不妨這樣來分析,若沒有桿連接,則滑塊不動(dòng),且小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)。即最初桿有被拉伸的趨勢(shì)。則滑塊將向左運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中小球和滑塊在水平方向上不受外力,所以系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒,①問中,假設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)有水平向左的速度,則由水平方向動(dòng)量守恒得滑塊將有向右的速度,則上面的分析可知,滑塊向左運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)向右的速度這是不可能的;若小球在最高點(diǎn)時(shí)有向左的速度,則由水平方向動(dòng)量守恒可知,這時(shí)滑塊將具有水平向左的速度,二者速度相反,則小球還是要上升,那么此時(shí)的位置就不是最高的;若小球具有向上或向下的速度,即小球處于上升或下降的過程中,則小球此時(shí)的位置也不是最高的。
①問中小球在最高點(diǎn)時(shí)不可能有速度。即速度為0,則由系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得滑塊此時(shí)的速度也是0,
則由系統(tǒng)機(jī)械能守恒(并非小球的機(jī)械能守恒)
得  mv012=mgLsinθ,   解得v01  
小題2:2問中小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度不為0,即小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕桿豎直且速度向右。
由水平方向動(dòng)量守恒得
mv-Mvx=0
又由系統(tǒng)機(jī)械能守恒mv022=mgL+mv2+Mvx2
以上兩式聯(lián)立,可解得v02
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,右端有固定擋板的滑塊B放在光滑的水平面上.B的質(zhì)量為M=0.8kg,右端離墻壁的距離L=0.09m.在B 上靠近擋板處放一質(zhì)量m=0.2kg的小金屬塊AA與擋板之間有少量炸藥.AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.點(diǎn)燃炸藥,瞬間釋放出化學(xué)能.設(shè)有E0=0.5J的能量轉(zhuǎn)化為AB的動(dòng)能.當(dāng)B向右運(yùn)動(dòng)與墻壁發(fā)生碰撞后,立即以碰撞前的速率向左運(yùn)動(dòng).A始終未滑離Bg=10m/s2.求:

(1)AB剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度vA、vB
(2)最終AB上滑行的距離s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)帶同種電荷的小球A和B,A、B的質(zhì)量分別為m和2m,開始時(shí)將它們固定在絕緣的光滑水平面上保持靜止.A、B間的相互作用力遵守牛頓第三定律.現(xiàn)同時(shí)釋放A、B,經(jīng)過一段時(shí)間,B的速度大小為v,則此時(shí)(   )

A.A球的速度大小為                   
B.B球?qū)球做的功為mv2
C.A球的動(dòng)能為2mv2                     
D.A球的動(dòng)量大小為mv

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖5-10所示,傾角θ=30°,高為h的三角形木塊B,靜止放在一水平面上,另一滑塊A,以初速度v0從B的底端開始沿斜面上滑,若B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍,當(dāng)忽略一切摩擦的影響時(shí),要使A能夠滑過木塊B的頂端,求V0應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

 從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是: [ ]
A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小
B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小
C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢
D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)間長。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖4,光滑水平面上有一質(zhì)量為的小車,車上表面水平且光滑,車上裝有半徑為的光滑四分之一圓環(huán)軌道,圓環(huán)軌道質(zhì)量不計(jì)且與車的上表面相切,質(zhì)量為的小滑塊從跟車面等高的平臺(tái)以的初速度滑上小車(足夠大,以至滑塊能夠滑過與環(huán)心O等高的b點(diǎn)),試求:
(1)滑塊滑到b點(diǎn)瞬間,小車速度多大?
(2)滑塊從滑上小車至滑到環(huán)心O等高的b點(diǎn)過程中,車的上表面和環(huán)的彈力共對(duì)滑塊做了多少功?
(3)小車所能獲得的最大速度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖6-2-12所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為,則(   )
A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在光滑水平面上,甲、乙兩小滑塊相向運(yùn)動(dòng),已知甲的質(zhì)量m1=0.6kg,乙的質(zhì)量m2=0.4kg,甲的速度大小v1=0.8m/s,乙的速度大小v2=0.5m/s,兩滑塊想碰后粘在一起,則它們一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為______m/s,方向與______碰前速度方向相同(填“甲”或“乙”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在湖面的小船上有兩個(gè)人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球,甲向左拋,乙向右拋,如圖所示.甲先拋,乙后拋,拋出后兩小球相對(duì)岸的速率相等,則下列說法中正確的是( 。
A.兩球拋出后,船往左以一定速度運(yùn)動(dòng),乙球受到的沖量大一些
B.兩球拋出后,船的速度為零,拋出時(shí)甲球受到的沖量大一些
C.兩球拋出后,船往右以一定速度運(yùn)動(dòng),甲球受到的沖量大一些
D.兩球拋出后,船的速度為零,兩球所受的沖量相等

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