题目内容
10.(1)瞬时冲量作用结束时小球A的速度大小v0.
(2)碰后小球B的速度大小vB;
(3)小球B在半圆形轨道内运动的过程中,摩擦力做功Wf.
分析 (1)根据动量定理求瞬时冲量作用结束时小球A的速度大小v0.
(2)由平抛运动的规律求出碰后A的速度,根据碰撞过程中动量守恒,求出碰后B的速度.
(3)球B恰好能到达半圆轨道的最高点c,在c点由重力提供向心力,由牛顿第二定律求出小球B运动到最高点时的速度,再由动能定理求摩擦力做功Wf.
解答 解:(1)对于瞬时冲量作用的过程,根据动量定理得:
I=m1v0-0
得:v0=$\frac{I}{{m}_{1}}$=$\frac{9}{1}$m/s=9m/s
(2)球A从水平轨道飞出后做平抛运动,则由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s
则碰后A的速度为:vA=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.2}{0.4}$m/s=3m/s,
规定向左方向为正方向,AB碰撞过程中,系统的动量守恒,根据动量守恒定律,有:
m1v0=m2vB-m1vA,
代入数据解得:vB=6m/s.
(3)小球B过最高点时,有:m2g=m2$\frac{{v}_{B}^{′2}}{R}$
得:vB′=$\sqrt{gR}$=$\sqrt{10×0.6}$m/s=$\sqrt{6}$m/s
小球B在半圆形轨道内运动的过程中,据动能定理得:Wf-m2g•2R=$\frac{1}{2}$m2${v}_{B}^{′2}$-$\frac{1}{2}$m2vB2,
解得:Wf=-6J
答:(1)瞬时冲量作用结束时小球A的速度大小v0为9m/s.
(2)碰后小球B的速度大小vB为6m/s.
(3)小球B在半圆形轨道内运动的过程中,摩擦力做功Wf为-6J.
点评 关键要理清过程,选择合适的规律进行求解,要明确对于瞬时过程,往往根据动量定理求速度,对于变力做功,往往运用动能定理求解.
| A. | 物体在恒力作用下一定作直线运动 | |
| B. | 物体速度方向与加速度方向总在同一直线上,则物体可能做曲线运动 | |
| C. | 物体在恒力作用下不可能作匀速圆周运动 | |
| D. | 物体在恒力作用下不可能作匀变速曲线运动 |
| A. | M、N两点的转动半径相同 | B. | M、N两点线速度相等 | ||
| C. | M、N两点的角速度相等 | D. | M、N两点的转动周期相同 |
| A. | 它们受到地球的引力之比为FA:FB=1:1 | |
| B. | 它们的运行速度大小之比为vA:vB=1:$\sqrt{2}$ | |
| C. | 它们的运行周期之比为TA:TB=2:1 | |
| D. | 它们的运行角速度之比为ωA:ωB=3:1 |
| A. | 电阻R消耗的功率为1.6W | B. | 电阻R消耗的功率为6.4W | ||
| C. | 电流表内阻为10Ω | D. | 分流电阻为5Ω |
| A. | 木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA:vB=1:2 | |
| B. | 木块A、B的质量之比mA:mB=2:1 | |
| C. | 木块A、B离开弹簧时的动能之比EA:EB=1:2 | |
| D. | 弹簧对木块A、B的冲量大小之比IA:IB=1:2 |