(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求:

(1)小物块碰撞前速度V0的大小;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)恒力F作用时间。

◎ 答案

(1) (2) (3)

◎ 解析


试题分析:(1) 小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,即通过最高点对轨道压力为0,此时设最高点速度为V,有,得出
小球从最低点摆到最高点过程,根据动能定理有解得小球最低点即碰后的速度
小物块和小球碰撞过程中,动量守恒定律 有
解得
(2)二者碰撞前的系统总动能为
碰撞后的动能为
碰撞前后只有动能发生了变化,因此损失的机械能
(3)物块在光滑的水平桌面上,有拉力F作用时做匀加速运动,加速度
力F撤去后在光滑的水平面做匀速运动,设加速时间为t则有

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向…”主要考查了你对  【动能定理】  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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