题目内容

【题目】如图所示,质量均为m的三个光滑小球A、B、C用两条长均为L的细线相连,置于高为h的光滑水平桌面上(L>h),A球刚跨过桌边,若A球、B球相继下落着地后均不再反弹,则C球离开桌面时速度的大小为多少?(不计B、C球经桌边的动能损失)

【答案】解:对A、B、C组成的系统,从A开始下落到它落地前瞬间过程,有机械能守恒定律得:mgh=3× mv12;对B、C组成的系统,从A落地后瞬间到B落地前瞬间,由机械能守恒定律得:
mgh=2× mv22﹣2× mv12 由上述两个方程得:
v2=
答:C球离开桌面时速度大小为
【解析】先对ABC三个物体分析,由机械能守恒可求得A落地时的速度;再对BC分析,由机械能守恒可得出C球离开桌面时的速度.
【考点精析】关于本题考查的机械能守恒及其条件,需要了解在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变才能得出正确答案.

练习册系列答案
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【题目】(1) 要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道2上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行圆轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道1上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道2运行,试求卫星从A点到B点所需的时间.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R

(2)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力

势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其万有引力势

(式中G为引力常数)。若卫星在椭圆轨道1上运动的过程中,动能

和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知卫星在轨道1上运动时的质量为m

B点距地球表面的高度分别为h1h2经过A点的速度大小为v地球表面的重力加速

度大小为g,地球的半径为R请根据能量守恒定律求它经过B点时的速度大小

(3)在(2)问的基础上,若要让这颗人造地球卫星能够挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系外,则必须使它的速度大于或等于第三宇宙速度。若把地球绕太阳公转的轨道近似认为是圆,且不计其它星体对飞行物体的作用力,地球的公转速度为29.8km/s,求第三宇宙速度。

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