(2013•韶关一模)如图所示,水平桌面的右端有一质量为m的物块B,用长为L=0.3m的不可伸长的细线悬挂,B对水平桌面

(2013•韶关一模)如图所示,水平桌面的右端有一质量为m的物块B,用长为L=0.3m的不可伸长的细线悬挂,B对水平桌面压力刚好为零,水平桌面离地面的高度为h=5.0m,另一质量为2m的物块A在距水平桌面的右端s=4.0m处以vo=5.0m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,已知A与桌面间的动摩擦因数为μ=0.2,碰后A速度为1.0m/s,物块均可视为质点,取g=10m/s2
(1)求 A与B碰撞前的速度大小;
(2)求碰撞后A的落地点与桌面右端的水平距离x;
(3)通过计算判断A与B碰后,物块B能否绕0点在竖直平面内做完整的圆周运动.
canxia 1年前 已收到1个回答 举报

zoulk 幼苗

共回答了19个问题采纳率:94.7% 举报

解题思路:(1)从A运动到B,只有摩擦力做功,根据动能定理求出A与B碰撞前的速度大小.
(2)A、B发生弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律分别求出A、B碰撞前后的速度,根据高度求出平抛运动的时间,再根据A的速度和时间求出水平距离.
(3)物块A与物块B碰后,若物块能够做圆周运动,最高点的拉力恰好为零.根据动能定理求出物块在最高点的速度,进而判断.

(1)设碰撞前A的速度为v,由动能定理-μ•2mgs=[1/2×2mv2-
1
2×2m
v20]
解得:v=

v20−2μgs=3.0m/s
(2)设碰撞后A速度为vA、,且设向右为正方向;
x=vAt,h=
1
2gt2
解得:x=1.0m
(3)设碰后B的速度为vB,根据动量守恒定律,得:
2mv=2mvA+mvB
解得:
v′B=4m/s
若物块B在碰后做完整的圆周运动,到达最高点的速度:
v′B由机械能守恒定律得:
[1/2m
v2B=
1
2m
v′2B+mg•2L
解得:
v′B=2m/s
物块B恰好能过最高点时:mg=
m
v2最
L]
解得:v最=
3m/s<
v′B
所以物块B能在竖直平面内做完整的圆周运动.
答:(1)A与B碰撞前的速度大小是3m/s;
(2)碰撞后A的落地点与桌面右端的水平距离是1.0m;
(3)物块B能在竖直平面内做完整的圆周运动.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.

考点点评: 本题综合运用了动能定理、动量守恒定律和牛顿运动定律,第(3)问,要判断是否恰好能做圆周运动.

1年前

7
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.441 s. - webmaster@yulucn.com