如圖所示,一高h=0.45m、長(zhǎng)L=0.5m、質(zhì)量為M=6kg的木板車B靜止于光滑水平面上,小物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m=3kg,用長(zhǎng)為H =0.8m的輕繩把質(zhì)量m0=1kg的小鋼球懸掛在O點(diǎn).將輕繩拉直至水平位置后靜止釋放小球,與小物體A發(fā)生碰撞后以原來(lái)速度的一半反彈.已知A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)空氣阻力.重力加速度取g =10m/s2.
(1) 求小鋼球與小物體A碰撞前的速度v1的大小;
(2) 求小物體A與小鋼球碰撞后獲得的速度v2的大;
(3) 小物體A能否從木板車B的右端飛出?如果能,試計(jì)算小物體A落地與木板車B右端的水平距離s的大。
(1)小鋼球從最高點(diǎn)擺至與A碰撞的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律有:
m0gH=mv12 (2分)
得:v1=4m/s (2分)
(2)設(shè)小物體A被小鋼球碰撞后的速度為v2,A與小鋼球碰撞的過(guò)程動(dòng)量守恒,有:
m0v1=-m0+mv2 (2分)
得:v2=2m/s (2分)
(3)設(shè)小物體A運(yùn)動(dòng)至木板車B右端時(shí)的速度為v3,木板車B的速度為v4.A與B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)量守恒,有
mv2=mv3+Mv4 (3分)
A與B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,根據(jù)能量守恒定律,有:
μmgL=mv22-(mv32+Mv42) (3分)
以上兩式聯(lián)立解得:v3=m/s,v4=m/s (2分)
因?yàn)?i>v3>v4,說(shuō)明小物體A能從木板車B的右端飛出. (2分)
小物體A從木板車右端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,在豎直方向上,
h=gt2 (2分)
得A作平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=0.3s (2分)
小物體A落地與木板車B右端的水平距離s=(v3-v4)t=0.3m (2分)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源:物理教研室 題型:043
如圖所示,一高為h=0.2m的水平面在A點(diǎn)處與一段傾角為θ=30°的斜面連接,一小球以的速度在平面上向右運(yùn)動(dòng),求小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間.(平面與斜面均光滑,取)
某同學(xué)對(duì)此題的解法是:小球沿斜面運(yùn)動(dòng),則:,由此可求得落地的時(shí)間t.
問(wèn):你同意上述解法嗎?若同意,求出所需的時(shí)間;若不同意,則說(shuō)明理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果.
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