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用长为L的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平地射穿木块,穿透前后子弹的速度分别为v0和v,求子弹穿透木块瞬间细线对木块的拉力.(设子弹穿过木块的时间很短,可不计)
分析:子弹穿过木块过程中,子弹与木块系统水平方向不受外力,系统动量守恒,子弹穿过木块后瞬间,重力和拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解即可.
解答:解:在子弹穿透木块的过程中,子弹、木块组成的系统在水平方向动量守恒.
设子弹穿透木块瞬间木块的速度为v,则有mv0=Mv+mv①
选木块为研究对象,设细线对木块的拉力为T,根据牛顿第二定律
则有T-Mg=M
v2
L

由①②两式解得T=
M2gL+m2(v0-v)2
ML

答:子弹穿透木块瞬间细线对木块的拉力是
M2gL+m2(v0-v)2
ML
点评:本题关键是子弹射穿木块过程中,系统动量守恒,在圆弧最低点,合力提供向心力,根据上述规律列式即可.
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(2009?西城区一模)如图,光滑圆弧轨道与水平轨道平滑相连.在水平轨道上有一轻质弹簧,右端固定在墙M上,左端连接一个质量为2m的滑块C.开始C静止在P点,弹簧正好为原长.在水平轨道上方O处,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B,B球恰好与水平轨道相切于D点,并可绕O点在竖直平面内运动.将质量为m的滑块A从距水平轨道3L高处由静止释放,之后与静止在D点的小球B发生碰撞,碰撞前后速度发生交换.经一段时间A与C相碰,碰撞时间极短,碰后粘在一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为
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L
.P点左方的轨道光滑、右方粗糙,滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ,A、B、C均可视为质点,重力加速度为g.求:
(1)滑块A与球B碰撞前瞬间的速度大小v0
(2)小球B运动到最高点时细线的拉力大小T;
(3)弹簧的最大弹性势能EP

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如图所示,竖直放置的圆弧轨道和水平轨道两部分相连. 水平轨道的右侧有一质量为 2m 的滑块C 与轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙M上,弹簧处于原长时,滑块C静止在P 点处;在水平轨道上方O 处,用长为L 的细线悬挂一质量为 m 的小球B,B 球恰好与水平轨道相切,并可绕O点在竖直平面内摆动.质量为 m 的滑块A 由圆弧轨道上静止释放,进入水平轨道与小球B发生弹性碰撞. P 点左方的轨道光滑、右方粗糙,滑块A、C 与PM 段的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B、C 均可视为质点,重力加速度为g.
(1)求滑块A 从2L高度处由静止开始下滑,与B碰后瞬间B的速度.
(2)若滑块A 能以与球B 碰前瞬间相同的速度与滑块C 相碰,A 至少要从距水平轨道多高的地方开始释放?(3)在(3)中算出的最小值高度处由静止释放A,经一段时间A 与C 相碰,设碰撞时间极短,碰后一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为
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L,求弹簧的最大弹性势能.

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(2008?广州模拟)如图所示的轨道由位于竖直平面的圆弧轨道和水平轨道两部分相连而成.水平轨道的右侧有一质量为2m的滑块C与轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙M上,弹簧处于原长时,滑块C在P点处;在水平轨道上方O处,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B,B球恰好与水平轨道相切于D点,并可绕D点在竖直平面内摆动.质量为m的滑块A由圆弧轨道上静止释放,进入水平轨道与小球B发生碰撞,A、B碰撞前后速度发生交换.P点左方的轨道光滑、右方粗糙,滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ=
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,其余各处的摩擦不计,A、B、C均可视为质点,重力加速度为g.
(1)若滑块A能以与球B碰前瞬间相同的速度与滑块C相碰,A至少要从距水平轨道多高的地方开始释放?
(2)在(1)中算出的最小值高度处由静止释放A,经一段时间A与C相碰,设碰撞时间极短,碰后一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为
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L,求弹簧的最大弹性势能.

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