题目内容
【题目】如图所示,一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点,小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上,小球的位置比车板略高,一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车,此时A、C间的距离为d,一段时间后,物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,且碰撞时间极短,已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ ,重力加速度为g,若A碰C之前物块与平板车已达共同速度,求:
(1)A、C间的距离d与v0之间满足的关系式;
(2)要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动,轻绳的长度l应满足什么条件?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)A碰C前与平板车速度达到相等,设整个过程A的位移是x,由动量守恒定律得
由动能定理得:
解得
满足的条件是
(2)物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换, C以速度v开始做完整的圆周运动,由机械能守恒定律得
小球经过最高点时,有
解得
练习册系列答案
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