【題目】如圖所示,固定的光滑軌道MON的ON段水平,且與MO段平滑連接.將質(zhì)量為m,的小球a從M處由靜止釋放后沿MON運(yùn)動,在N處與質(zhì)量也為m的小球b發(fā)生正碰并粘在一起.已知MN兩處的高度差為h,碰撞前小球b用長為k的輕繩懸掛于N處附近.兩球均可視為質(zhì)點,且碰撞時間極短.

(1)求兩球碰撞前瞬問小球a的速度大;
(2)求兩球碰撞后的速度大;
(3)若懸掛小球b的輕繩所能承受的最大拉力為2.5mg,通過計算說明兩球碰后輕繩是否會斷裂?

【答案】
(1)解:設(shè)兩球碰撞前瞬間小球a的速度大小為vN.根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:

mgh=

得:vN=


(2)解:設(shè)碰撞后兩球的速度大小為v,對于碰撞過程,取向右為正方向,由動量守恒定律得:

mvN=2mv

解得:v=


(3)解:兩球碰后一起做圓周運(yùn)動,設(shè)碰后瞬間繩子的拉力為T.根據(jù)牛頓第二定律得:

T﹣2mg=2m

解得:T=3mg>2.5mg,所以輕繩會斷裂.


【解析】(1)研究碰撞前a球沿光滑軌道下滑的過程,由于只有重力做功,其機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求出兩球碰撞前瞬問小球a的速度大小;(2)兩球碰撞過程遵守動量守恒定律,由此列式求碰后兩球的速度大;(3)兩球碰撞后粘在一起向右擺動,在碰后瞬間繩子的拉力最大,由牛頓第二定律求出繩子的拉力,與最大拉力比較,即可判斷兩球碰后輕繩是否會斷裂.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功能關(guān)系的相關(guān)知識,掌握當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1,以及對動量守恒定律的理解,了解動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為0.6kg的小物塊,靜止在光滑水平桌面上,桌面距地面高度為0.8m,用一水平向右的恒力F推動小物塊,使物體向右運(yùn)動,運(yùn)動2m后撤去恒力F,小物塊滑離桌面做平拋運(yùn)動落到地面,平拋過程的水平位移為0.8m.不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2 . 求:

(1)小物塊飛離桌面時的速度大;
(2)恒力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物理量中,屬于矢量的是( 。

A.速度B.路程C.D.加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個質(zhì)量為m=0.1 g的小滑塊,帶有q=5×104 C的電荷量,放置在傾角α=30°的光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面下滑,其斜面足夠長,小滑塊滑至某一位置時要離開斜面.求:(取g=10 m/s2)

(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開斜面時的瞬時速度多大?
(3)該斜面的長度至少多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列情況中的物體,能看作質(zhì)點的是(

A.在太空中繞月球運(yùn)行的“嫦娥一號”衛(wèi)星

B.奧運(yùn)冠軍王軍霞在萬米長跑中正在闖線的瞬間

C.跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中的空中姿態(tài)

D.正在躍過橫桿的跳高運(yùn)動員

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,套在很長的絕緣直棒上的帶正電的小球,其質(zhì)量為m , 帶電荷量為+q , 小球可在棒上滑動,現(xiàn)將此棒豎直放在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,電場強(qiáng)度為E , 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B , 小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ , 求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(設(shè)小球電荷量不變)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法,正確的是(  )

A.矢量是有大小又有方向的物理量

B.標(biāo)量是有大小有方向的物理量

C.速度、時間、加速度都是矢量

D.質(zhì)量、路程、速率都是標(biāo)量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是“探究影響通電導(dǎo)體在磁場中受力因素”的實驗示意圖.三塊相同馬蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上,導(dǎo)體棒用圖中輕而柔軟的細(xì)導(dǎo)線1、2、3、4懸掛起來,它們之中的任意兩根與導(dǎo)體棒和電源構(gòu)成回路.認(rèn)為導(dǎo)體棒所在位置附近為勻強(qiáng)磁場,最初導(dǎo)線1、4接在直流電源上,電源沒有在圖中畫出.關(guān)于接通電源時可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象,下列敘述正確的是(  )

A.改變電流方向同時改變磁場方向,導(dǎo)體棒擺動方向?qū)淖?/span>
B.僅改變電流方向或者僅改變磁場方向,導(dǎo)體棒擺動方向一定改變
C.增大電流同時改變接入導(dǎo)體棒上的細(xì)導(dǎo)線,接通電源時,導(dǎo)體棒擺動幅度一定增大
D.僅拿掉中間的磁鐵,導(dǎo)體棒擺動幅度不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一端連接輕彈簧的質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量也為m的物體A以速度v0正對B向右滑行,在A、B和彈簧發(fā)生相互作用的過程中,以下判斷不正確的是( )

A.任意時刻A,B和彈簧組成的系統(tǒng)總動量都為mv0
B.彈簧壓縮到最短時,A,B兩物體的速度相等
C.彈簧的最大彈性勢能為 mv02
D.彈簧壓縮到最短時,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)總動能最小

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