如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在光滑的水平桿上,在A下面用細(xì)繩掛一質(zhì)量為M的物體B,若A固定不動(dòng),給B一水平?jīng)_量I,B恰能上升到使繩水平的位置。當(dāng)A不固定時(shí),要使B物體上升到使繩水平的位置,則給它的水平?jīng)_量至少多大?
I′=
當(dāng)A固定不動(dòng)時(shí),B受到?jīng)_量后以A為圓心做圓周運(yùn)動(dòng),只有重力做功,機(jī)械能守恒。在水平位置時(shí)B的重力勢(shì)能應(yīng)等于其在最低位置時(shí)獲得的動(dòng)能Mgh=Ek=p2/2M=I2/2M。
若A不固定,B向上擺動(dòng)時(shí)A也要向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)B恰能擺到水平位置時(shí),它們具有相同的水平速度,把A、B看成一個(gè)系統(tǒng),此系統(tǒng)除重力外,其他力不做功,機(jī)械能守恒。又在水平方向上系統(tǒng)不受外力作用,所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,設(shè)M在最低點(diǎn)得到的速度為v0,到水平位置時(shí)的速度為v。
Mv0=(M+m)v。
Mv02/2=(M+m)v2/2+Mgh。
I′=Mv0。
I′=
點(diǎn)評(píng):此題重要的是在理解A不固定,B恰能上升到使繩水平的位置時(shí),其豎直方向的分速度為0,只有水平速度這個(gè)臨界點(diǎn)。另外B上升時(shí)也不再是做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩的拉力對(duì)B做功(請(qǐng)同學(xué)們思考一下,繩的拉力對(duì)B做正功還是負(fù)功),有興趣的同學(xué)還可以分析一下系統(tǒng)以后的運(yùn)動(dòng)情況。
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:單選題

在光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為2 kg的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)a在水平恒力Fa="6" N作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)6 s,質(zhì)點(diǎn)b在水平恒力Fb="6" N作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)6 m,比較這兩質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)歷的過程,可以得到的正確結(jié)論是( 。?
A.質(zhì)點(diǎn)a的位移比質(zhì)點(diǎn)b的位移小?
B.質(zhì)點(diǎn)a的末速度比質(zhì)點(diǎn)b的末速度小?
C.力Fa做的功比力Fb做的功小?
D.力Fa的沖量比力Fb的沖量大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于力的沖量的說法,正確的是(    )
A.力越大,力的沖量就越大
B.作用在物體上的力大,力的沖量不一定大
C.F1與其作用時(shí)間t1的乘積F1t1等于F2與其作用時(shí)間t2的乘積F2t2,則這兩個(gè)沖量相同
D.靜止于水平面上的物體受到水平推力F的作用,經(jīng)過時(shí)間t物體仍然靜止,則此推力的沖量為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三顆質(zhì)量相等的子彈,以相同的速度沿水平方向分別射向三塊不同的板壁,第一顆子彈被板壁彈回,第二顆子彈嵌入板壁中,第三顆子彈則穿過板壁。這三顆子彈對(duì)三塊板壁的沖量大小相比較,
A.第一顆子彈對(duì)板壁的沖量最大
B.第二顆子彈對(duì)板壁的沖量最大
C.第三顆子彈對(duì)板壁的沖量最大
D.三顆子彈對(duì)板壁的沖量大小相等
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A球以相同速率分別與B、C、D三球發(fā)生正碰,與B球碰后A球繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);與C球碰后,A球停止運(yùn)動(dòng);與D球碰后,A球沿相反方向運(yùn)動(dòng),則碰撞中A球   
A.對(duì)B球沖量最大   B.對(duì)C球沖量最大
C.對(duì)D球沖量最大   D.對(duì)三個(gè)球沖量大小相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為m的小球由高為H的、傾角為θ光滑斜面頂端無(wú)初速滑到底端過程中,重力、彈力、合力的沖量各是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

擺長(zhǎng)為l、擺球質(zhì)量為m的單擺在做最大擺角θ<5°的自由擺動(dòng),則在從最高點(diǎn)擺到最低點(diǎn)的過程中(   )
A.?dāng)[線拉力的沖量為零
B.?dāng)[球重力的沖量為
C.?dāng)[球重力的沖量為零
D.?dāng)[球合外力的沖量為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為2kg的物體放在光滑的水平面上,原處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用與水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物體上,歷時(shí)5s,則(     )  
A.力F對(duì)物體的沖量大小為50N·s
B.力F對(duì)物體的沖量大小為25N·s
C.物體的動(dòng)量變化量為25kg·m/s
D.物體所受重力的沖量大小為0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一豎直的墻壁。重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的兩倍,重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ。使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短。求木板從第一次與墻壁碰撞到再次與重物速度相同時(shí),木板右端離墻壁的距離。

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