A的轻绳悬于足够高的天花板上.现让球B自弹簧自然长度处由静止释放后,在竖直方向做振幅为x0的简谐运动.当球B运动至最低点时剪断轻绳,经过时间t,A、B两球的加速度相同,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

A的轻绳悬于足够高的天花板上.现让球B自弹簧自然长度处由静止释放后,在竖直方向做振幅为x0的简谐运动.当球B运动至最低点时剪断轻绳,经过时间t,A、B两球的加速度相同,球A的速度为va.重力加速度为g.求:

图10
(1)此时球B的速度;
(2)球A下落的距离.

◎ 答案

(1)(3gt-vA)          (2)

◎ 解析

(1)设在时间t内,弹簧弹力对A的冲量为I,则
对A球,有mgt+I=mvA                                                       ①
对B球,有2mgt-I=2mvB                                                      ②
联立得3mgt=mvA+2mvB
解得vB= (3gt-vA)                                                           ③
(2)设B球做简谐运动至最低点时,弹簧的弹性势能为Ep,由机械能守恒,有2mg·2x0=Ep ④
剪断细线后的下落过程中,A、B及弹簧组成系统的机械能守恒,则有
mgh+2mg(h-2x0)+Ep=mv2A+·2mv2B                                         ⑤
由④⑤式得3mgh=mv2A+·2mv2B
解得h=                                            ⑥

◎ 知识点

    专家分析,试题“A的轻绳悬于足够高的天花板上.现让球B自弹簧自然长度处由静止释放后,在竖直方向做振幅为x0的简谐运动.当球B运动至最低点时剪断轻绳,经过时间t,A、B两球的加速度相同,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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