题目内容
如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m。可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起静止在平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药。今点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,使它们具有水平方向的速度,m1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N=44 N,水平抛出落在水平地面上的P点,m2也落在P点,已知m1=2 kg,g取10 m/s2。求炸药释放出来的能量是多少?
解:设m1在A点时的速度为v,由牛顿第二定律得mg+N=
有v=4 m/s
从A点到P点运动的时间为t1
h+2R=,有t1=0.6 s
设运动的水平距离为s,则s+L=vt1
故s=1.2 m
设刚爆炸后,m1的速度为v1,由机械能守恒定律得
=m1g×2R+m1v2,解得v1=6 m/s
设平抛时的速度为v2,平抛运动的时间为t2
因h=得t2=4 s
v2==3 m/s
对m1、m2爆炸过程运用动量守恒定律得0=m1v1-m2v2
所以m2==4 kg
炸药释放出来的能量E==54 J
有v=4 m/s
从A点到P点运动的时间为t1
h+2R=,有t1=0.6 s
设运动的水平距离为s,则s+L=vt1
故s=1.2 m
设刚爆炸后,m1的速度为v1,由机械能守恒定律得
=m1g×2R+m1v2,解得v1=6 m/s
设平抛时的速度为v2,平抛运动的时间为t2
因h=得t2=4 s
v2==3 m/s
对m1、m2爆炸过程运用动量守恒定律得0=m1v1-m2v2
所以m2==4 kg
炸药释放出来的能量E==54 J
练习册系列答案
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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≥4
| ||
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 |