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一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,斜面與水平面平滑連接,如圖所示,水平距離s=2m.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球碰撞時(shí)交換速度,與擋板碰撞不損失機(jī)械能,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問(wèn):

(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h

(2)若滑塊Bh=5m處滑下,求滑塊B與小球A第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力;

(3)若滑塊Bh=5m 處下滑與小球A碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n

解析:

(1)小球剛能完成一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),它到最高點(diǎn)的速度為v0,在最高點(diǎn),僅有重力充當(dāng)向心力,則有

                  (1分)                ①

 在小球從h處運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,則有

       (2分)           ②

     解上式有h=0.5m      (1分)

(2)若滑塊從=5m處下滑到將要與小球碰撞時(shí)速度為,則有

                     ③   (1分)

     滑塊與小球碰后的瞬間,同理滑塊靜止,小球以的速度開(kāi)始作圓周運(yùn)動(dòng),繩的拉力T和重力的合力充當(dāng)向心力,則有    (1分)   ④  

解④式得T=48N     (1分)

(3)滑塊和小球第一次碰撞后,每在平面上經(jīng)s路程后再次碰撞,則        

 (2分)                       

                                       

 解得,n=10次      (1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=
120
kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s為2m,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球碰撞時(shí)交換速度,與擋板碰撞不損失機(jī)械能.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問(wèn):
(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h.
(2)若滑塊B從h=5m處滑下,求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力.
(3)若滑塊B從h=5m 處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s=2m.現(xiàn)有一滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球發(fā)生碰撞,每次碰后,滑塊與小球速度均交換,已知滑塊與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問(wèn):
(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h;
(2)若滑塊B從h′=5m 處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?石景山區(qū)一模)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為 m=0.05kg 的小球A,另一端套在光滑水平細(xì)軸O上,O到小球的距離為 L=0.1m,小球與水平地面接觸,但無(wú)相互作用.在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,二者之間的水平距離S=2m,如圖所示.現(xiàn)有一滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上高度h=3m處由靜止滑下,與小球碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失、二者互換速度,與檔板碰撞時(shí)以同樣大小的速率反彈.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),滑塊B與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g取 10m/s2.求:
(1)滑塊B與小球第一次碰撞前瞬間,B速度的大小;
(2)滑塊B與小球第一次碰撞后瞬間,繩子對(duì)小球的拉力;
(3)小球在豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=
120
kg
的小球A,另一端掛在光滑水平軸O上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的左側(cè)距離s處固定一個(gè)光滑的斜面,如圖所示,水平距離s為lm,現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上由靜止滑下,與小球發(fā)生彈性碰撞.滑塊B與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問(wèn):
(1)若滑塊B從斜面某一高度h處由靜止滑下與小球發(fā)生彈性碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h.
(2)若滑塊B從h=5m處由靜止下,求滑塊B與小球碰后,小球達(dá)到最高點(diǎn)瞬間繩子對(duì)小球的拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆四川省綿陽(yáng)市高三10月月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(20分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s=2m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為,從斜面上滑下,每次與小球碰撞時(shí)相互交換速度,且與擋板碰撞不損失機(jī)械能.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,(斜面底端與水平面光滑連接,即滑塊通過(guò)連接點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失)。試問(wèn):

(1)若滑塊B從h=5m處滑下,要保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩子不會(huì)斷,繩子的最大承受拉力至少應(yīng)為多大。

(2)若滑塊B從斜面某一高度處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求此高度

(3)若滑塊B從H=4.9m 處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n.

 

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