一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间

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

一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间极短可以忽略,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小;
(2)小球和物块摆动过程中,细绳拉力的最大值;
(3)小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度.
魔方格

◎ 答案

(1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒.
 mv0=(M+m)v
解得:v=
mv0
M+m
=2m/s

 (2)小球和物块将以v开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F,
      F-(M+m)g=(M+m)
v2
l

  所以F=(M+m)(g+
v2
l
)
=15N
(3)小球和物块将以v为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒;设它们所能达到的最大高度为h,根据机械能守恒定律:
1
2
(M+m)v2=(M+m)gh

解得:h=
v2
2g
=0.2m

答:(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小为2m/s;
(2)小球和物块摆动过程中,细绳拉力的最大值为15N;
(3)小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度为0.2m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间…”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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