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(附加题)光滑水平面上有A、B两辆小车,mB=1kg,原来静止,mA=1kg.现将小球C用长为0.2m的细线悬于A车支架顶端,mC=0.5kg,开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向B车,如图所示

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(附加题)光滑水平面上有A、B两辆小车,mB=1kg,原来静止,mA=1kg.现将小球C用长为0.2m的细线悬于A车支架顶端,mC=0.5kg,开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向B车,如图所示.若A、B正碰后粘在一起,不计空气阻力,求小球C摆动的最大高度.
魔方格

◎ 答案

以A、B小车组成的系统为研究对象,由于正碰后粘在一起的时间极短,小 球C暂未参与碰撞,由动量守恒定律有:mAv0=(mA+mB)v
v=
mAv0
mA+mB
=
1×4
1+1
m/s=2 m/s.
碰后,A、B粘在一起,小球C向左摆动,细绳水平方向分力使A、B加速,当C的速度与A、B水平方向的速度相同时,小球C摆至最高点,以A、B、C组成的系统为研究对象,由动量守恒有:mCv0+(mA+mB)v=(mA+mB+mC)v′
v′=
mCv0+( mA+mB) v  
mA+mB+mC
=2.4 m/s.
设小球C摆至最大高度为h,由机械能守恒有:
 
1
2
mC v02+
1
2
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v′2+mCgh
h=
mC
v20
+ (mA+mB)v2-(mA+mB+mC)v2    
2mCg

=0.16m.
答:小球C摆动的最大高度是0.16m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(附加题)光滑水平面上有A、B两辆小车,mB=1kg,原来静止,mA=1kg.现将小球C用长为0.2m的细线悬于A车支架顶端,mC=0.5kg,开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向B车,如图所示…”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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