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紧靠在一起静止于平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药。现点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,且它们只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,水平抛出后在水平地面上的落点与m2的落点相同。已知m1=2kg,g取10m/s2。求:
(1)m1到达半圆轨道最高点A时的速度大小
(2)m2的质量
(3)炸药释放出来的能量
(1) 设m1在A点的速度为vA, 有: 解得:vA=4m/s (5分)
(2)设点燃炸药后m1、m2的速度大小为v1和v2
m1从D到A的过程中,有: 解得:v1=6m/s (2分)
从A运动到P的过程中,有: , (2分)
m2从D点运动到P点的过程,有: , (2分)
由题意: 解得:v2=3m/s (2分)
在爆炸过程中动量守恒: 解得:m2=4kg (3分)
(3) 炸药释放出来的能量 (2分)
解得:E=54J (2分)
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 |