(18分)如图所示,质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上,车长d=5m。物块B静止在平板车左端,在物块B正前方某处。有一小球C,球C通过长l=0.32m的细绳与固定点O相连,球C恰
◎ 题目
(18分)如图所示,质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上,车长d =5m。物块B静止在平板车左端,在物块B正前方某处。有一小球C,球C通过长l = 0.32m的细绳与固定点O相连,球C恰好与物块B等高,且C始终不与平板车A接触。在t = 0时刻,平板车A突然获得水平初速度v0开始向左运动,后来某一时刻物块B与球C发生弹性碰撞,碰后球C恰好能绕O点在竖直平面内作圆周运动。若B、C可视为质点,mB=mC= 1kg,物块B与平板车A、平板车A与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,g取10m/s2,求: (1)B、C碰撞瞬间,细绳拉力的大小? (2)B、C碰撞前瞬间物块B的速度大小。 (3)若B、C碰撞时,物块B在平板车的中间位置,且t0=1.5s时平板车A的速度变为v1 =5m/s,则物块B是在加速阶段还是减速阶段与球C相碰撞?小车的初速度v0多大? |
◎ 答案
(1)60N (2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)当球C在最高点处时。由牛顿第二定律,得 ……(1分) 碰后球C从最低点到最高点过程中: …………(2分) 当球C在最低点处: ………(2分) 解得:F=60N …………(1分) (2)物块B与球C碰撞前速度为,碰撞后速度为,则 …………(2分) …………(1分) 解得: ………………(1分) (3)刚开始时,平板车的加速度大小,物块B的加速度大小, 对平板车,由牛顿第二定律, 得 ……(1分) 对物块B, …………(1分) 假设B在加速阶段与C相碰,加速时间,则 ,且 故平板车A的初速度 ………(1分) 时平板车速度 由于 所以物块B只能在与平板车相对静止共同减速阶段与球C相碰。…… (1分) 物块B与平板车相对静止共同减速时加速度大小,由牛顿第二定律,得 ………(1分) 设物块B与平板车速度相对滑动时间,则 …………(1分) ………………(1分) 联立式子,解得: …………(1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图所示,质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上,车长d=5m。物块B静止在平板车左端,在物块B正前方某处。有一小球C,球C通过长l=0.32m的细绳与固定点O相连,球C恰…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 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。- 最新内容
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