题目内容

(17分)如图所示,物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接,离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上,物体C中央有小孔,C放在物体B上,细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上,物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量分别为mA=8 kg、mB=10kg、mc=2 kg,物体B、C一起从静止开始下降H1=3 m后,C与D发生没有能量损失的碰撞,B继续下降H2=1.17m后也与D发生没有能量损失的碰撞。取g =10 m/s2,求:

(1)物体C与D碰撞时的速度大小。

(2)物体B与D碰撞时的速度大小。

(3)B、C两物体分开后第一次碰撞前B、C的速度。

 

 

(1) 6 m/s。(2) 7 m/s (3)-0.5m/s,;-0.3m/s。

【解析】

试题分析:(1)由于平台是光滑的,物体A、B、C在滑动过程中机械能守恒,则有:

代入数据得vC=6 m/s。

(2)物体C与D碰撞后,物体A、B继续运动,满足机械能守恒,则有:

代入数据得vB=7 m/s。 

(3)物体C与D碰撞后,物体B在继续下落过程中的加速度为:

下落所用时间

B、C与D碰撞后无机械能损失,都以原速率反弹,做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,设C反弹后经过时间t两物体相碰,则有:

联立解得t=0.93 s 

所以B、C碰前的速度分别为 

考点:牛顿定律及机械能守恒定律。

 

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