如图所示,有一质量为m的物块静止在水平桌面左端,长为L的细线竖直悬挂一个质量为2m的小球,小球刚好与物块接触.现保持细线绷直,把小球拉向左上方使细线与竖直方向成60°夹角

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,有一质量为m的物块静止在水平桌面左端,长为L的细线竖直悬挂一个质量为2m的小球,小球刚好与物块接触.现保持细线绷直,把小球拉向左上方使细线与竖直方向成60°夹角,无初速释放,小球运动到最低点时恰与物块正碰,碰后小球继续向右摆动,上升的最大高度为
L
8
 (整个过程中小球不与桌面接触),物块在桌面上向右滑行了L后静止,求物块与水平桌面间的动摩擦因数μ.
魔方格

◎ 答案

设碰前小球速度为v,碰后小球速度为v1,物块速度为v2
对小球下摆过程分析,根据机械能守恒:
   2mgL(1-cos60°)=
1
2
?2mv2
解得:v=

gL
  ②
对小球向右摆动过程分析,根据机械能守恒:
1
2
?2m
v21
=2mg?
L
8

解得:v1=
1
2

gL

对小球与物块碰撞瞬间分析,根据动量守恒得:
  2mv=2mv1+mv2
由②④⑤解得:v2=

gL

对碰后物块减速运动过程,根据动能定理:
-μmgL=0-
1
2
m
v22
  ⑦
由⑥⑦解得:μ=0.5 ⑧
答:物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一质量为m的物块静止在水平桌面左端,长为L的细线竖直悬挂一个质量为2m的小球,小球刚好与物块接触.现保持细线绷直,把小球拉向左上方使细线与竖直方向成60°夹角…”主要考查了你对  【动能定理】,【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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