如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2m.求:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小.
魔方格

◎ 答案

以摆球m为研究对象,在最高点时,对球受力分析,受重力mg和拉力T,由牛顿第二定律得:
mg+T=m
v2A
l

因T=mg
则:2mg=m
v2A
l

得:vA=

2gl

在摆球由最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律得:
  mg?2l+
1
2
m
v2A
=
1
2
m
v2B

解得:vB=

v2A
+4gl
=

6gl
=6m/s.
对于小球M:碰撞后M做平抛运动,则有:
竖直方向:h=
1
2
gt2

水平方向:v=
x
t

代入解得,碰撞后M的速度大小为:v=3m/s
两球碰撞过程中,合外力为零,根据动量守恒定律得:
Mv0=Mv+mvB
代入解得,v0=6m/s
答:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为6m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质…”主要考查了你对  【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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