如圖所示,滑塊A的質(zhì)量m=0.01kg,與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,用細(xì)線(xiàn)懸掛的小球質(zhì)量均為m=0.01kg,沿x軸排列,A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s=2m,線(xiàn)長(zhǎng)分別為L1、L2L3……(圖中只畫(huà)出三只小球,且小球可視為質(zhì)點(diǎn)),開(kāi)始時(shí),滑塊以速度v0=10m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊與小球碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,碰撞后小球均恰能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)并再次與滑塊正碰,重力加速度g=10m/s2試求:

(1)滑塊能與幾個(gè)小球碰撞?

(2)碰撞中第n個(gè)小球懸線(xiàn)長(zhǎng)Ln的表達(dá)式;

(3)滑塊與第一個(gè)小球碰撞后瞬間,懸線(xiàn)對(duì)小球的拉力.

(1)12;(2);(3)0.6N


解析:

(1)因滑塊與小球質(zhì)量相等且碰撞中機(jī)械能守恒,滑塊與小球相碰撞會(huì)互換速度,

小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊滑行總距離為,有

,解得,則(個(gè))

(2)滑塊與第n個(gè)小球碰撞,設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為

對(duì)小球,有                           ①

                                                  ②

對(duì)滑塊,有                             ③

由①②③三式解得

(3)滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)到第一個(gè)小球處與第一個(gè)小球碰前的速度為,則

由于滑塊與小球碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,則碰撞前后動(dòng)量守恒、動(dòng)能相等,滑塊與小球相碰撞會(huì)互換速度,碰撞后瞬間小球的速度仍為,此時(shí)小球受重力和繩子的拉力作用,由牛頓第二定律,得

因?yàn)?img width=106 height=31 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/81/36081.gif">,由以上三式解得T=0.6N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,物塊A的質(zhì)量m=2kg,木板B長(zhǎng)L=1m、質(zhì)量M=3kg.開(kāi)始時(shí)兩物體靜止,且物塊A在木板B的最右端,現(xiàn)用F=24N的水平拉力拉著輕質(zhì)滑輪水平向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,物塊A滑到木板的最左端,不計(jì)一切摩擦,求:
(1)此時(shí)物塊A的速度.
(2)這個(gè)過(guò)程中拉力F做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連,置于光滑水平面上,把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊,兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動(dòng).若突然斷開(kāi)輕繩,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的
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,求彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)B的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)為了解決人類(lèi)能源之需,實(shí)現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能源,很多國(guó)家都在研制全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)”,它是從海水中提取原料,在上億度的高溫下發(fā)生的可控核聚變反應(yīng),科學(xué)家依據(jù)的核反應(yīng)方程是
A
A

A.21H+31H→42He+10n
B.92235U+01n→14156Ba+9236Kr+301n
C.90234Th→91234Pa+-10e
D.92238U→90234Th+24He
(2)氫原子第n能級(jí)的能量為En=
E1
n2
,n=1,2….其中E1是n=1時(shí)的基態(tài)能量,若一氫原子發(fā)射能量為-
3
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E1的光子后,處于比基態(tài)能量高出-
3
4
E1的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前處于第
4
4
能級(jí),發(fā)射光子后處于第
2
2
能級(jí).
(3)如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連,置于光滑水平面上,把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊,兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動(dòng).若突然斷開(kāi)輕繩,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的
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,求彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)B的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,由輕質(zhì)彈簧相連接置于水平光滑桌面上,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊.兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動(dòng),突然輕繩斷開(kāi),當(dāng)彈簧伸至本身的自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊A的速度正好為0.求繩斷開(kāi)到第一次恢復(fù)自然長(zhǎng)度的過(guò)程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連,置于光滑水平面上,把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊,兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動(dòng).若突然斷開(kāi)輕繩,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,求彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)B的速度.

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