题目内容

如图所示,用一根长为l且不可伸长的细线,将质量均为m的两个小球AB连接后放在光滑的水平桌面上,并使之相距l/2.现沿垂直于A、B连线的方向,给小球B一水平初速度v0,使之运动起来,求:在A球固定和A球可自由移动两种情况下,由A、B两球组成的系统最终损失的动能之比.

答案:
解析:

设计意图:本题考查在不同情况下讨论系统动量是否守恒问题以及能量守恒问题.同时考查了运动的合成分解.

解析:在细绳伸直前的一瞬间,将小球B的速度分解如图所示:

(1)A球固定:

在细线伸直后的瞬间,由于细线不可伸长,沿细线向外的分速度v1=v0sin60°=v0立即变为0.系统损失的动能ΔE1=

(2)A球不固定:

在细线伸直后的瞬间,沿着细线的方向,两球有共同速度v′,由动量守恒定律得:

=即解得:=.系统损失的动能Δ=

故:=

易错点:小球A、B通过细线相互作用时,由于细线的张力与分速度v2垂直,不能改变v2的大小,与之对应的动能也就没有损失.在此分析不清易造成错解.

答案:ΔE1E2=2/1


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