(18分)如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球
◎ 题目
(18分)如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问: (1)(6分)a与b球碰前瞬间的速度大小? (2)(7分)a、b两球碰后,细绳是否会断裂? (3)(5分)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高? |
◎ 答案
(1) (2),(3)处 |
◎ 解析
(1)(6分)设a球经C点时速度为,则由机械能守恒定律得 (4分) 解得,即a与b球碰前的速度为 (2分) (2)(7分)设b球碰后的速度为,由动量守恒定律得 (2分) 故 (1分) 小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为T,则由牛顿第二定律有 (2分) 解得 (1分) ,细绳会断裂,小球做平抛运动。 (1分) (3)(5分)设平抛的时间为,则依据平抛运动的规律得 (2分) (1分) 故落点距C的水平距离为 (2分) 小球最终落到地面距C水平距离处。 本题考查动能定理和动量守恒的应用,从最高点轨道最低点,由动能定理可求得此时速度,两球碰撞过程中动量守恒,可求得碰后b球速度,在单摆运动的最低点,由绳子的拉力和重力的合力提供向心力,可求得绳子拉力大小,绳子断裂后小球b做平抛运动,根据平抛运动规律求解 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球…”主要考查了你对 【功能关系】 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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下一篇:如右图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,不计小球接触弹簧的动能损失,下列叙述中正确的是:()A.系统机械能守恒B.
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