如图所示,在竖直平面内,一质量为M的木制小球(可视为质点)悬挂于O点,悬线长为L.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木球且留在其中,子弹与木球的相互作用时间极短,可忽略不

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在竖直平面内,一质量为M的木制小球(可视为质点)悬挂于O点,悬线长为L.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木球且留在其中,子弹与木球的相互作用时间极短,可忽略不计.
(1)求子弹和木球相互作用结束后的瞬间,它们共同速度的大小;
(2)若子弹射入木球后,它们能在竖直平面内做圆周运动,v0应为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)由动量守恒  mv0=(m+M)v
所以            v=
mv0
m+M

(2)设小球在竖直平面内做圆周运动时,通过最高点的最小速度为v′,
根据牛顿第二定律有                  (m+M)g=(m+M)
v2
L

小球在竖直平面内做圆周运动的过程中机械能守恒,取小球做圆周运动的最低点所在水平面为零势能平面,
所以  
1
2
(m+M)v2=2(m+M)gL+
1
2
(m+M)v2

解得                v0=
m+M
m
?

5gL

v0
m+M
m
?

5gL

答:(1)子弹和木球相互作用结束后的瞬间,它们共同速度的大小为v=
mv0
m+M

(2)它们能在竖直平面内做圆周运动,v0
m+M
m
?

5gL

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在竖直平面内,一质量为M的木制小球(可视为质点)悬挂于O点,悬线长为L.一质量为m的子弹以水平速度v0射入木球且留在其中,子弹与木球的相互作用时间极短,可忽略不…”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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