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(16分)如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为m的1/4圆弧。质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取,则:

(1)碰后C球平抛的水平位移 (2)碰后瞬间B球的速度  (3)A、B间轻杆的长度
(1) (2) (3)

试题分析: (1)碰后C球恰好能做平抛运动,则C球在圆弧顶端,由牛顿第二定律: 
水平方向:
竖直方向: 
解得: 
(2)碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒:
解得: 
(3)碰后当B球恰好与横杆接触时,二者具有相同的水平速度v
水平方向动量守恒  
系统机械能守恒 
解得:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg,电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2。则(    )
A.木板和滑块一直以2m/s2做匀加速运动
B.滑块先做匀加速运动,再做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动
C.最终木板以2m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s做匀速运动
D.最终木板以3m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s的匀速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某小组“验证牛顿第二定律”的实验装置如下图,长木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。
(1)该小组研究加速度和拉力关系时,得到的图象将会是图     

(2)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:1、2、3、4、5、6、7是计数点每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=      m/s2(保留三位有效数字)。

(3)某同学在研究加速度和质量关系时,记录下如下数据,请在下面的坐标纸中选择合理的坐标,描出相关图线,并可以由图线可以得到实验结论:            
次数
1
2
3
4
5
质量m/g
200
300
400
500
600
加速度a/m˙s-2
1.00
0.67
0.50
0.40
0.33

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,半径r=0.8m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一质量为0. 4kg的小球(小球的半径比r小很多)。现给小球一个水平向右的初速度v0,下列关于在小球的运动过程中说法正确的是(g取10m/s2)(    )
A.v0≤4m/s可以使小球不脱离轨道
B.v0≥4m/s可以使小球不脱离轨道
C.设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为24N
D.设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为20N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速v0,若v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同。下列说法中不正确的是
A.如果,则小球能够上升的最大高度等于R/2
B.如果,则小球能够上升的最大高度小于3R/2
C.如果,则小球能够上升的最大高度等于2R
D.如果,则小球能够上升的最大高度等于2R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,半径的光滑半圆轨道竖直固定在高的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长.可视为质点的两物块束缚在一起,并静止在平台的最右端D点,它们之间有被压缩的轻质弹簧,某时刻突然解除束缚,使两物块具有水平方向的速度,通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是,水平抛出后在水平地面上的落在水平地面上的P点,也落在P点.已知.求:

(1)在 A时的速度?
(2)P点到D点的水平距离?
(3)解除束缚,使两物块具有的水平方向的速度的大小?.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)2003年10月15日9时,在太空遨游21小时的“神舟”五号飞船返回舱按预定计划,载着宇航员杨利伟安全降落在内蒙古四子王旗地区。“神舟”五号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为,式中ρ为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为零),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg。(取g=10m/s2
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量;
(2)分析从打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况;
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO呈水平状态,BO跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是
A.剪断AO瞬间,小球加速度大小是零
B.剪断AO瞬间,小球加速度大小a=gtanα
C.剪断BO瞬间,小球加速度大小是零
D.剪断BO瞬间,小球加速度大小a=gcosα

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R,小球经过轨道最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时,小球对圆环的压力大小等于_______。小球受到的向心力大小等于_______。小球的线速度大小等于_______。小球的向心加速度大小等于_______。(重力加速度g已知)

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