题目内容
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(1)-炸瞬间反向抛出那一块的水平速度大小v1
(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时对细线的拉力T.
分析:(1)爆炸瞬间反向抛出那一块做平抛运动,根据高度求出时间,再根据水平位移求出水平速度.
(2)根据机械能守恒定律求出爆竹在最低点的速度,再根据动量守恒定律求出爆炸后做圆周运动在B点的速度,通过机械能守恒定律求出到达C点的速度,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力.
(2)根据机械能守恒定律求出爆竹在最低点的速度,再根据动量守恒定律求出爆炸后做圆周运动在B点的速度,通过机械能守恒定律求出到达C点的速度,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力.
解答:解:(1)由平抛运动规律有:h=
gt2
x=v1t
∴v1=x
=5×
m/s=5m/s
故爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度大小为 5m/s.
(2)设到达B时速度为v,爆炸后做圆周运动的那一块初速度为v2.
D到B机械能守恒:mgR=
mv2
动量守恒:mv=
v2-
v1
设到C点时速度为vc,B到C机械能守恒:
×
×v22=
×
×vc2+
×g×2R
由牛顿运动定律得:T+
=
由以上式子代入数据解得:T=43.78 N
爆竹最高点时对细线的拉力T的方向:竖直向上
故继续做圆周运动的那一块通过最高点时对细线的拉力为43.78N,方向竖直向上.
1 |
2 |
x=v1t
∴v1=x
|
|
故爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度大小为 5m/s.
(2)设到达B时速度为v,爆炸后做圆周运动的那一块初速度为v2.
D到B机械能守恒:mgR=
1 |
2 |
动量守恒:mv=
m |
2 |
m |
2 |
设到C点时速度为vc,B到C机械能守恒:
1 |
2 |
m |
2 |
1 |
2 |
m |
2 |
m |
2 |
由牛顿运动定律得:T+
mg |
2 |
mvc2 |
2R |
由以上式子代入数据解得:T=43.78 N
爆竹最高点时对细线的拉力T的方向:竖直向上
故继续做圆周运动的那一块通过最高点时对细线的拉力为43.78N,方向竖直向上.
点评:本题是动力学和能量综合的问题,运用机械能守恒定律解题,要确定研究的过程,判断在研究的过程中机械能是否守恒.
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