题目内容
如图所示,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处.质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起.已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.试问:
(1)a与b球碰前瞬间,a球的速度多大?
(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
① ②会断裂
解析试题分析:①设a球经C点时速度为vC,则由机械能守恒得mgh=mv
解得vC=,即a与b碰前的速度为
②设a、b球碰后的共同速度为v,由动量守恒定律得
mvC=(m+m)v
故v=vC=
两球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为FT,则由牛顿第二定律得
FT-2mg=2m
解得FT=3mg
因为FT>FTm=2.8mg,所以细绳会断裂
考点:本题考查了机械能守恒定律、动量守恒定律和牛顿第二定律。
练习册系列答案
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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 |
关于作用力与反作用力,下列说法错误的是( )
A.作用力和反作用力可以是接触力,也可以是非接触力 |
B.作用力和反作用力等大反向且合力为零 |
C.作用力和反作用力,是同种性质的力且同时产生、同时消失 |
D.作用力和反作用力作用在不同物体上,可产生不同的作用效果 |