(18分)如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问:
(1)(6分)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)(7分)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)(5分)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
(1) (2),(3)处
【解析】(1)(6分)设a球经C点时速度为,则由机械能守恒定律得
(4分)
解得,即a与b球碰前的速度为 (2分)
(2)(7分)设b球碰后的速度为,由动量守恒定律得
(2分)
故 (1分)
小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为T,则由牛顿第二定律有
(2分)
解得 (1分)
,细绳会断裂,小球做平抛运动。 (1分)
(3)(5分)设平抛的时间为,则依据平抛运动的规律得
(2分)
(1分)
故落点距C的水平距离为
(2分)
小球最终落到地面距C水平距离处。
本题考查动能定理和动量守恒的应用,从最高点轨道最低点,由动能定理可求得此时速度,两球碰撞过程中动量守恒,可求得碰后b球速度,在单摆运动的最低点,由绳子的拉力和重力的合力提供向心力,可求得绳子拉力大小,绳子断裂后小球b做平抛运动,根据平抛运动规律求解
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问:
(1)(6分)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)(7分)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)(5分)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
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科目:高中物理 来源:2013届广东省珠海市高三9月摸底考试理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题
(18分)如图,小球a、b质量均为,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问:
(1)(6分)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)(7分)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)(5分)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东省珠海市高三(上)摸底物理试卷(9月份)(解析版) 题型:解答题
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