分析 (1)小球a由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,求出與b球碰撞前的速度vc;
(2)ab兩球碰撞過(guò)程中,動(dòng)量守恒,可求出碰后ab兩球的共同速度,由圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可求出,ab兩球以這么大的速度作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子需要提供的力的大��;
(3)與繩子的承受能力比較,判斷出繩子會(huì)斷裂,ab兩球一起做平拋運(yùn)動(dòng),再由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求出水平距離.
解答 解:(1)設(shè)a球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度為vc,則由機(jī)械能守恒得:
mgh=12mv2c
解得:vc=√2gh
即a與b球碰前的速度為√2gh
(2)設(shè)b球碰后的共同速度為v,在碰撞的過(guò)程中水平方向的動(dòng)量守恒,選擇向左為正方向,由動(dòng)量守恒得:
mvc=(m+m)v
故有:v=12vc=12√2gh
小球被細(xì)繩懸掛繞O擺動(dòng)時(shí),若細(xì)繩拉力為T,則有:
T−2mg=2mv2h
解得:T=3mg
(3)由于T>2.8mg,細(xì)繩會(huì)斷裂,小球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)平拋的時(shí)間為t,則有:
0.5h=12gt2
t=√hg
故落點(diǎn)距C的水平距離為:
S=vt=12√2gh×√hg=√22h
小球最終落到地面距C水平距離√22h處.
答:(1)a與b球碰前瞬間的速度為√2gh.
(2)a、b兩球碰后瞬間,細(xì)繩對(duì)小球的拉力是3mg;
(3)a、b兩球碰后,細(xì)繩會(huì)斷裂,小球在DE水平面上的落點(diǎn)距C的水平距離是√22h.
點(diǎn)評(píng) 本題考察了機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒、平拋運(yùn)動(dòng)以及關(guān)于向心力的計(jì)算.
當(dāng)只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功時(shí),機(jī)械能守恒,減少的重力勢(shì)能(或彈簧的彈性勢(shì)能)轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能.可用表達(dá)式△Ek=mg△h來(lái)計(jì)算.
關(guān)于動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,首先要確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,判斷是否符合守恒的條件,然后確定正方向,列式求解.
對(duì)于平拋引動(dòng),要把運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)行的時(shí)間由拋出點(diǎn)的高度決定;水平位移由拋出點(diǎn)的高度和拋出時(shí)的速度共同決定.
關(guān)于向心力的計(jì)算,首先要正確的對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,找出沿半徑方向上所有力的合力,即為向心力,結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)公式來(lái)解決問(wèn)題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 氣體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減小 | |
B. | 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 | |
C. | 能量耗散說(shuō)明能量不會(huì)憑空產(chǎn)生,但可以憑空消失 | |
D. | 單晶體具有規(guī)則的幾何外形,物理性質(zhì)具有各向異性 | |
E. | 單晶體、多晶體都具有固定的熔點(diǎn) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 物體的速度很大,加速度也一定很大 | |
B. | 物體的速度為零,則加速度一定為零 | |
C. | 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,速度在一段時(shí)間內(nèi)的變化量與這段時(shí)間成正比 | |
D. | 勻加速直線運(yùn)動(dòng),位移和速度隨時(shí)間增加,勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移和速度隨時(shí)間減少 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流 | |
B. | 只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流 | |
C. | 只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)不變,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng) | |
D. | 若斷開開關(guān)S,電容器所帶電荷量不變,帶電微粒靜止 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 10m/s方向向南 | B. | 10m/s方向向北 | ||
C. | 14m/s方向?yàn)槟掀?5° | D. | 14m/s,方向南偏東45° |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1:1:2和2:1:4 | B. | 2:2:3和2:1:2 | C. | 1:1:2和1:2:1 | D. | 2:2:3和1:2:1 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 帶負(fù)電粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x2電場(chǎng)力做負(fù)功 | |
B. | x1、x2處電勢(shì)小于零 | |
C. | x1處的場(chǎng)強(qiáng)大于x2處的場(chǎng)強(qiáng)大小 | |
D. | x1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低 |
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