题目内容
如图所示,长为R=0.6m的不可伸长的细绳一端固定在O点,另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B,小球B刚好与水平面相接触。现使质量为m1=0.3kg物块A以v0=5m/s的初速度向B运动, A与水平面间的动摩擦因数μ=0.3,A、B间的初始距离x=1.5m。两物体碰撞后,A物块速度变为碰前瞬间速度的1/2,B小球能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度g=10m/s2,两物体均可视为质点,试求:
⑴ 两物体碰撞前瞬间,A物块速度v1的大小;
⑵ 两物体碰撞后瞬间,B球速度v2的大小;
⑶ B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小。
解:⑴ 与B碰撞之前,A做匀减速直线运动,有:
(2分)
-
=-2ax (2分)
解得v1=4m/s (2分)
⑵ 碰撞过程中,A、B系统动量守恒,有:
m1v1=m1
+m2v2 (2分)
可得v2=6m/s (2分)
⑶ 小球B在摆至最高点过程中,机械能守恒,设到最高点时的速度为v3
m2
=
m2
+m2g·2R (2分)
在最高点,:
(2分)
解得T=1N (2分)