Question

(19分）如圖所示,離地面高5.45 m的a處用不可伸長的細線掛一質(zhì)量為0.4 kg的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計)',線長0.45 m.把爆竹拉起使細線水平，點燃導(dǎo)火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達最低點B時炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面A處,拋出的水平距離為x=5m.另一塊仍系在細線上繼續(xù)做圓周運動通過最高點C.空氣阻力忽略不計,取g=10m/s² 求：

(2) -炸瞬間反向拋出那一塊的水平速度大小v₁

(3) 繼續(xù)做圓周運動的那一塊通過最高點時對細線的拉力T

Answer 1

(19分) （1）由平拋運動規(guī)律有：  h =gt²                                          （3分）

        x = v₁t                              （3分）

∴ v₁ =x =5m/s =5 m/s             （2分）

（2）設(shè)到達B時速度為v，爆炸后做圓周運動的那一塊初速度為v₂.

D到B機械能守恒：          mgR =mv²                                 （2分）

動量守恒：                    mv = v₂ - v₁                          （2分）

設(shè)到C點時速度為v_c，B到C機械能守恒： （2分）

由牛頓運動定律得：           T +                               （2分）

由以上式子代入數(shù)據(jù)解得：T＝= 43. 78 N              （2分）

爆竹最高點時對細線的拉力T的方向：豎直向上                                （1分）