(17分)如图所示,物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接,离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上,物体C中央有小孔,C放在物体B上,细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上,

◎ 题目

(17分)如图所示,物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接,离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上,物体C中央有小孔,C放在物体B上,细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上,物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量分别为mA="8" kg、mB=10kg、mc="2" kg,物体B、C一起从静止开始下降H1="3" m后,C与D发生没有能量损失的碰撞,B继续下降H2=1.17m后也与D发生没有能量损失的碰撞。取g ="10" m/s2,求:
(1)物体C与D碰撞时的速度大小。
(2)物体B与D碰撞时的速度大小。
(3)B、C两物体分开后第一次碰撞前B、C的速度。

◎ 答案

(1) 6 m/s。(2) 7 m/s (3)-0.5m/s,;-0.3m/s。

◎ 解析


试题分析:(1)由于平台是光滑的,物体A、B、C在滑动过程中机械能守恒,则有:
   
代入数据得vC=6 m/s。              
(2)物体C与D碰撞后,物体A、B继续运动,满足机械能守恒,则有:
            
代入数据得vB=7 m/s。                
(3)物体C与D碰撞后,物体B在继续下落过程中的加速度为:
                    
下落所用时间       
B、C与D碰撞后无机械能损失,都以原速率反弹,做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,设C反弹后经过时间t两物体相碰,则有:
                       
            
                          
联立解得t=0.93 s               
所以B、C碰前的速度分别为   
     

◎ 知识点

    专家分析,试题“(17分)如图所示,物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接,离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上,物体C中央有小孔,C放在物体B上,细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上,…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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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