如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗-物理

题目简介

如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗-物理

题目详情

如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为1m的轻绳(轻绳不可伸长).有一颗质量为m=0.01kg的子弹以400m/s的速度水平射入木块并留在其中,随后木块开始绕O点在竖直平面内做圆周运动,g取10m/s2,求:
(1)当木块刚离开水平面时的速度大小;
(2)当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设子弹射入木块后共同速度为V,
由动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v,
v=
mv0
M+m
=class="stub"0.01×400
0.01+0.39
=10(m/s);
(2)设木块在最高点速度为v1,由机械能守恒得:
class="stub"1
2
(M+m)v2=class="stub"1
2
(M+m)v12+(M+m)g×2L,
木块做圆周运动,在最高点,由牛顿定律得:
F+(M+m)g=(M+m)
v21
L
,解得:F=20N.
答:(1)当木块刚离开水平面时的速度为10m/s.
(2)当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力为20N.

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