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)
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答案 (1)C (2)①
②会断裂
解析 (2)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=![]()
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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
练习册系列答案
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