分析 (1)A球下落過程中只有重力做功,根據(jù)動能定理求得與B發(fā)生碰撞前A球的速度;
(2)AB在彈性碰撞過程中動量守恒和機(jī)械能守恒求得碰撞后瞬間B目
(3)對B球而言,所受繩的拉力和重力的合力提供B球圓周運(yùn)動向心力,從而求出線所受拉力大;
(3)線初拉斷,則B做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動知識求得B拋出的水平距離.
解答 解:(1)A與B發(fā)生碰撞前瞬間的速度大小為v,由動能定理得:
mgL(1-cosθ)=$\frac{1}{2}$mv2,
解得:v=$\sqrt{gL}$;
(2)A與B發(fā)生彈性碰撞,以A的初速度方向?yàn)檎较,由動量守恒定律得?br />mv=mvA+3mvB,
由機(jī)械能守恒定律得:$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$mvA2+$\frac{1}{2}$•3mvB2,
解得:vB=$\frac{\sqrt{gL}}{2}$;
(3)繩子對B的拉力大小為F,由據(jù)牛頓第二定律得:
F-3mg=3m$\frac{{v}_{B}^{2}}{L}$,
解得:F=3mg+3m$\frac{\frac{gL}{4}}{L}$=3.75mg
根據(jù)牛頓第三定律可知,繩受到的拉力大小為3.75mg;
(4)繩斷后,B做平拋運(yùn)動,則有:
在豎直方向上:h=$\frac{1}{2}$gt2,
水平方向上:s=vBt
聯(lián)立解得:s=$\frac{1}{2}$L.
答:(1)A與B發(fā)生碰撞前瞬間A的速度大小為$\sqrt{gL}$;
(2)若A與B發(fā)生彈性碰撞,碰后瞬間B的速度大小為$\frac{\sqrt{gL}}{2}$;
(3)碰后瞬間,b線所受的拉力大小為3.75mg;
(4)碰后b線如果被拉斷,B拋出的水平距離為$\frac{1}{2}L$.
點(diǎn)評 該題涉及多個物理過程,能夠把動量守恒和能量守恒結(jié)合應(yīng)用解決問題,掌握牛頓第二定律結(jié)合圓周運(yùn)動中向心力是正確解題的基礎(chǔ).
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A. | 質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動 | B. | 電流表讀數(shù)減小 | ||
C. | 電壓表讀數(shù)減小 | D. | R3上消耗的功率增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A與C電場強(qiáng)度相同、電勢相等 | B. | B于D電場強(qiáng)度不同、電勢不等 | ||
C. | A與D電場強(qiáng)度相同、電勢不等 | D. | B與C電場強(qiáng)度不同、電勢相等 |
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