(18分)一個質(zhì)量為的小球被長為L的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛,小球可以繞懸點O在豎直平面內(nèi)擺動,不計空氣阻力,則開始小球靜止且恰能與地面接觸而不發(fā)生相互作用,一個質(zhì)量為的小物塊在光滑水平面上滑行并與小球發(fā)生正碰,碰后物塊靜止不動而小球在豎直平面內(nèi)剛好可以通過最高點做圓周運(yùn)動,當(dāng)小球再次與物塊發(fā)生正碰后,小物塊速度變?yōu)樽畛跛俣鹊囊话,已知重力加速度?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121022468197.gif" style="vertical-align:middle;" />,兩物體均可視為質(zhì)點,試求

小題1:小物塊最初的速度V0的大;
小題2:第二次碰撞中系統(tǒng)損失的機(jī)械能

小題1:小球恰好通過最高點作圓周運(yùn)動,此時重力剛好提供向心力,設(shè)速度為V,有
         (3分)
V=
設(shè)小球第一次碰完后速度為V1,其后在擺至最高點過程中,根據(jù)動能定理:
-2·2mgL=·2m V2-·2m V12   (3分)
代入V值可得V1=
第一次碰撞過程中,物塊和小球系統(tǒng)動量守恒,有
    mV0=2m V1
代入V1值可得V0=2   (3分)
小題2:小球從第一次碰后到第二次碰前,由于機(jī)械能守恒且同在最低點,所以第二次碰前的速度仍為V1。
設(shè)小球第二次碰完后的速度為V2,根據(jù)第二次碰撞物塊和小球系統(tǒng)動量守恒
2m V1=2m V2+m˙V0           (2分)
代入V1V0值可得V2= (2分)
故第二次碰撞系統(tǒng)損失的機(jī)械能
ΔE=·2m V12-·2m V22-mV02  (3分)
代入所求的的速度值可得
ΔE=mgL             (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在光滑水平面上有三個小滑塊,A、B用細(xì)線相連,中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不拴接),在滑塊B上的中間部位放有一個可視為質(zhì)點的小滑塊C。已知彈簧最初的彈性勢能Ep=1.35J,A、B、C三個滑塊的質(zhì)量分別為m=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B與C間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,B的右端距固定在地面上的豎直彈性擋板P的距離為L=0.5m。現(xiàn)剪斷AB間的細(xì)繩,A、B彈開(A、B從彈開到與彈簧分離的時間極短,忽略不計),一段時間后B與P發(fā)生彈性正碰,整個運(yùn)動過程中C一直沒有滑離B的表面。(g取10m/s2

(1)A、B彈開后,通過相應(yīng)計算判斷B碰到擋板P前是否與C達(dá)到共同速度。
(2)求出A、B、C三個物體的最終速度大小。
(3)B滑塊長度的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖6所示,水平光滑地而上停放著一輛質(zhì)最為M的小車,小車左端靠在豎直墻壁上,其左側(cè)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,軌道最低點B與水平軌道BC相切,整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)。將質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)從A點無初速釋放,物塊沿軌道滑行至軌道未端C處恰好沒有滑出。重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計,關(guān)于物塊從A位置運(yùn)動至C位置的過程,下列說法中正確的是                                              (   )
A.在這個過程中,小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動量守恒
B.在這個過程中,物塊克服摩擦力所做的功為
C.在這個過程中,摩擦力對小車所做的功為
D.在這個過程中,由于摩擦生成的熱量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(18分)如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=" 4.0kg" 和mB= 3.0kg,用輕彈簧栓接相連放在光滑的水平地面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸.另有一物塊Ct =0時以一定速度向右運(yùn)動,在t =" 4" s 時與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開.物塊Cv-t 圖象如圖乙所示.求:
(1)物塊C的質(zhì)量mC
(2)墻壁對物塊B的彈力在4 s 到12 s 的時間內(nèi)對B做的功W及對B的沖量I的大小和方向;
(3)B離開墻后的過程中彈簧具有的最大彈性勢能EP

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖16-7所示,在光滑水平面上,有一質(zhì)量為M="3" kg的薄板和質(zhì)量為m="1" kg的物塊,都以v="4" m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動,它們之間有摩擦,薄板足夠長.當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時,物塊的運(yùn)動情況是(   )

圖16-7
A.做加速運(yùn)動B.做減速運(yùn)動
C.做勻速運(yùn)動D.以上運(yùn)動都可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

小平板車B靜止在光滑水平面上,物體A以某一初速v0從車的一端滑向另一端,由于A、B間存在摩擦,因而A在B上開始做減速運(yùn)動,若B車足夠長,A的速度最小值應(yīng)發(fā)生在(    )
A.B車速度為最大時                      B.A在B車上停止滑行時
C.A、B速度相等時                       D.B開始做減速運(yùn)動時

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1-8-1所示,A、B兩小球在光滑水平面上分別以動量p1="4" kg·m/s?和p2="6" kg·m/s(向右為參考正方向)做勻速直線運(yùn)動,則在A球追上B球并與之碰撞的過程中,兩小球的動量變化量Δp1Δp2可能分別為(  )?

A.  -2 kg·m/s,3 kg·m/s    
B.  -8 kg·m/s,8 kg·m/s?
C.  1 kg·m/s,-1 kg·m/s
D.  -2 kg·m/s,2 kg·m/s??

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

大、小兩個鋼球在光滑的水平面上相撞,大球的質(zhì)量是小球質(zhì)量的4倍,當(dāng)大球以某一速度與靜止的小球碰撞后,大球沿原方向運(yùn)動,速度大小為1.5 m/s,小球的速度為2 m/s,求開始時大球以多大的速度運(yùn)動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一只小船以速度v = 2m/s垂直于河岸航行,小船的質(zhì)量M= 250kg,船上有一質(zhì)量為m=50kg的人A,船在靠近碼頭時,人A從船上以相對于岸v1= 4m/s垂直于河岸跳上碼頭,同時另一質(zhì)量為75kg的人B從碼頭相對于岸以v2= 1m/s垂直于河岸跳上船,問此后船的速率為多大?(水的阻力不計)。

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同步練習(xí)冊答案