如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高
◎ 题目
如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量 分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻 绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为 0.2m处。然后自由下落到一固定支架C上,支架上有一半径为 R‘(r<R’<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,木 板与支架发生没有机械能损失的碰撞。碰撞后,两板即分离,直到 轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度V,如图12-2所示。 求:(1)若M=m,则V值为多大 (2)若M/m=K,试讨论 V的方向与K值间的关系。 |
◎ 答案
(1)V= (2)①K<3时,V>0,两板速度方向向下。 ②K>3时,V<0,两板速度方向向上。 ③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。 |
◎ 解析
开始 M与m自由下落,机械能守恒。M与支架C碰撞后,M以原速率返回,向上做匀减速运动。m向下做匀加速运动。在绳绷紧瞬间,内力(绳拉力)很大,可忽略重力,认为在竖直方向上M与m系统动量守恒。(1)据机械能守恒:(M+m)gh=(M+m)V02所以,V0==2m/s M碰撞支架后以Vo返回作竖直上抛运动,m自由下落做匀加速运动。在绳绷紧瞬间,M速度为V1,上升高度为h1,m的速度为V2,下落高度为h2。则: h1+h2=0.4m,h1=V0t-gt2,h2=V0t+gt2,而h1+h2=2V0t, 故: 所以:V1=V0-gt="2-10×0.1=1m/s" V2=V0+gt=2+10×0.1=3m/s 根据动量守恒,取向下为正方向,mV2-MV1=(M+m)V,所以 那么当m=M时,V=1m/s;当M/m=K时,V=。 讨论:①K<3时,V>0,两板速度方向向下。 ②K>3时,V<0,两板速度方向向上。 ③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高…”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。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图5-15所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量共为30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和他一起以2m/s的
下一篇:如图14-1所示,长为L,质量为m1的物块A置于光滑水平面上,在A的水平上表面左端放一质量为m2的物体B,B与A的动摩擦因数为μ。A和B一起以相同的速度V向右运动,在A与竖直墙壁碰
零零教育社区:论坛热帖子
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |
[教师分享] 贪玩的小狗 (2018-11-07) |