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如圖所示,在水平地面上有一高H=0.8m、半徑r=0.6m的光滑水平圓臺,在圓臺正中央的O點用長為0.6m的輕繩系著一個質量m1=0.03kg的小球,在O點正上方高h=0.06m的O’點 用輕繩系著一個質量為m2=0.02kg的物塊,繩子伸直時,物塊正好靜止在圓臺邊緣,F沿圓周切線方向給小球v0=8m/s的初速度,小球與物塊碰撞后以v1=2m/s的速度繼續(xù)前進,忽略空氣阻力以及小球和物塊的大小,g=10m/s2

(1)試求小球與物塊碰撞時對物塊做的功W;
(2)若碰撞后瞬間系小球的輕繩斷裂,求小球落地點P到圓臺下邊緣的距離S;
(3)若系物塊的輕繩強度足夠大,而系小球的輕繩能承受的最大接力T=5N,不計碰撞時對繩子拉力的沖擊,試通過計算說明,小球與物塊是否會在圓臺上發(fā)生第二次碰撞。
(1)0.81J   (2)0.4m    (3)不會與小球發(fā)生第二次碰撞

試題分析:(1)小球與物塊碰撞時,滿足動量守恒定律,則有:

解得:
對物塊由動能定理可得:
解得:
(2)碰撞后瞬間系小球的輕繩斷裂,小球將做平拋運動,則有:
水平位移為:
由幾何關系可得,小球落地點P到圓臺下邊緣的距離S為:

解得:
(3)物塊達到脫離圓臺的臨界時,受力如下圖
由幾何關系可得:
解得:
,則物塊會飛離臺面,物塊不會與小球發(fā)生第二次碰撞
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,斜面上有a、b、c、d、e五個點,ab=bc=cd=de。從a點以速度v0水平拋出一個小球,它落在斜面上的b點,若小球從的a點以速度2v0水平拋出,不計空氣的阻力,則它將落在斜面上的
A.c點B.c與d之間某一點
C.d與e之間某一點D.e點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)在研究平拋運動的實驗中,下列說法正確的是(   )
A.必須稱出小球的質量                B.斜槽軌道必須是光滑的
C.斜槽軌道末端必須是水平的           D.應該使小球每次從斜槽上不同位置從靜止開始滑下
(2)下圖為甲同學描繪的平拋運動軌跡,O為拋出點,按圖上的數據,求得小球的初速度v0=______m/s.

(3)乙同學在研究平拋運動時只在豎直板面上記下了重錘線y 的方向,但忘了記下平拋的初位置,在坐標紙上描出了一段曲線的軌跡,如圖所示,在曲線上取A、B兩點量出它們到y軸的距離,的距離,的距離,以及AB的豎直距離,用這些可以求得小球平拋時初速度為___________m/s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一同學分別在同一直線上的A、B、C三個位置投擲籃球,結果都垂直擊中籃筐,速度分別為、。若籃球出手時高度相同,出手速度與水平夾角分別為、、,下列說法正確的是(   )

A.     B.        C.       D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,可視為質點的小球位于半圓體左端點A的正上方某處,以初速度v0水平拋出,其運動軌跡恰好能與半圓柱體相切于B點.過B點的半圓柱體半徑與水平方向的夾角為30°,則半圓柱體的半徑為(不計空氣阻力,重力加速度為g)(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平面上固定有一個斜面,從斜面頂端向右平拋一只小球,當初速度為v0時,小球恰好落到斜面底端,小球的飛行時間為t0,F用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這只小球,以下哪個圖象能正確表示小球的飛行時間t隨v變化的函數關系

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

同重力場作用下的物體具有重力勢能一樣,萬有引力場作用下的物體同樣具有引力勢能。若取無窮遠處引力勢能為零,物體距星球球心距離為r時的引力勢能為

星球上以初速度v0豎直向上拋出一個質量為m的物體,不計空氣阻力,經t秒后物體落回手中,則


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在同一豎直面內,小球a、b從高度不同的兩點,分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經過時間ta和tb后落到與兩點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力,下列關系式正確的是(  )
A.ta>tb, va>vbB.ta>tb, va>vbC.ta<tb, va<vbD.ta>tb, va<vb

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN為一豎直墻面,圖中x軸與MN垂直,距墻面L的A點固定一點光源.現從A點把一小球以水平速度向墻面拋出.則小球在墻面上的影子的運動應是(  ).
A.自由落體運動B.變加速直線運動
C.勻加速直線運動D.勻速直線運動

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