如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗质量为m=0.01kg的子弹以400m/s的速度水平射入木块并留在其中,随后木块开始绕O点在竖直平面内做圆周运动,g取10m/s2,求:
(1)当木块刚离开水平面时的速度大小;
(2)当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力.
魔方格

◎ 答案

(1)设子弹射入木块后共同速度为V,
由动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v,
v=
mv0
M+m
=
0.01×400
0.01+0.39
=10(m/s);
(2)设木块在最高点速度为v1,由机械能守恒得:
1
2
(M+m)v2=
1
2
(M+m)v12+(M+m)g×2L,
木块做圆周运动,在最高点,由牛顿定律得:
F+(M+m)g=(M+m)
v21
L
,解得:F=20N.
答:(1)当木块刚离开水平面时的速度为10m/s.
(2)当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力为20N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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