如图所示,轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动.A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球

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,轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动.A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为R=0.4m的
1
4
圆弧.质量为mC=3kg的小球C以v0=3m/s的速度向左与B球发生正碰.已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触.重力加速度取g=10m/s2,则
(1)碰后C球平抛的水平位移
(2)碰后瞬间B球的速度
(3)A、B间轻杆的长度.

◎ 答案


(1)碰后C球恰好能做平抛运动,则C球在圆弧顶端mCg=mC
v2C
R

水平方向:x=vct
竖直方向:R=
1
2
gt2

x=
2

2
5
m

(2)碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒mCv0=mCvC+mBvB
得vB=3m/s
(3)碰后当B球恰好与横杆接触时,二者具有相同的水平速度v
水平方向动量守恒mBvB=(mA+mB)v
系统机械能守恒
1
2
mB
v2B
=
1
2
(mA+mB)
v2共
+mBgl

得l=0.3m
答:
(1)碰后C球平抛的水平位移为
2

2
5
m.
(2)碰后瞬间B球的速度为3m/s.
(3)A、B间轻杆的长度为0.3m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轻杆两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mB=1kg的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动.A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球…”主要考查了你对  【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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