如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的4倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的4倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)物块在水平面上滑行的时间t;
(2)通过计算判断A、B间碰撞为弹性碰撞还是非弹性碰撞。

◎ 答案

解:(1)设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律,有

设碰撞后小球反弹的速度大小为v1',同理有

设碰撞后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有

物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小:
根据牛顿第二定律,有:
设物块在水平面上滑行的时间为t,根据运动学公式,有
联立,解得:
(2)碰撞前系统的总动能:
碰撞后系统的总动能:
由于,故此次碰撞为非弹性碰撞

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的4倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【机械能守恒定律】,【碰撞】  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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