Question

（17分）如圖所示，物體A、B用繞過光滑的定滑輪的細(xì)線連接，離滑輪足夠遠(yuǎn)的物體A置于光滑的平臺(tái)上，物體C中央有小孔，C放在物體B上，細(xì)線穿過C的小孔。“U”形物D固定在地板上，物體B可以穿過D的開口進(jìn)入其內(nèi)部而物體C又恰好能被擋住。物體A、B、C的質(zhì)量分別為mA=8 kg、mB=10kg、mc=2 kg，物體B、C一起從靜止開始下降H1=3 m后，C與D發(fā)生沒有能量損失的碰撞，B繼續(xù)下降H2=1.17m后也與D發(fā)生沒有能量損失的碰撞。取g =10 m／s2，求：

(1)物體C與D碰撞時(shí)的速度大小。

(2)物體B與D碰撞時(shí)的速度大小。

(3)B、C兩物體分開后第一次碰撞前B、C的速度。

 

 

Answer 1

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

【解析】

試題分析：（1）由于平臺(tái)是光滑的，物體A、B、C在滑動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則有：

代入數(shù)據(jù)得vC＝6 m/s。

（2）物體C與D碰撞后，物體A、B繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，滿足機(jī)械能守恒，則有：

代入數(shù)據(jù)得vB＝7 m/s�！�

（3）物體C與D碰撞后，物體B在繼續(xù)下落過程中的加速度為：

下落所用時(shí)間

B、C與D碰撞后無機(jī)械能損失，都以原速率反彈，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向,設(shè)C反彈后經(jīng)過時(shí)間t兩物體相碰，則有：

聯(lián)立解得t＝0.93 s　

所以B、C碰前的速度分別為 

考點(diǎn)：牛頓定律及機(jī)械能守恒定律。