题目内容
质量为M=6 kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为
=3 kg,停在B的左端。质量为
=1 kg的小球用长为
的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞,碰撞时间极短且无机械能损失,物块与小球可视为质点,不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度
。求:
(1)小球与A碰撞前的瞬间,绳子对小球的拉力F的大小;
(2)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板长L至少多长。
(1)小球由释放到与A碰撞前瞬间,动能定理
①
小球运动到最低点,向心力方程
②
由①②联立可得
T=30N ③
(2)小球与物块A发生弹性碰撞,动量、能量守恒
④
⑤
由④⑤联立可得
⑥
物块A与木板B产生相对滑动,达到共同速度过程中,动量、能量守恒
⑦
⑧
由⑦⑧联立可得
m ⑨
评分标准:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨式,每式各2分,共18分。
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