一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间-物理

题目简介

一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间-物理

题目详情

一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间极短可以忽略,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小;
(2)小球和物块摆动过程中,细绳拉力的最大值;
(3)小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:丰台区一模

答案

(1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒.
 mv0=(M+m)v共
解得:v=
mv0
M+m
=2m/s

 (2)小球和物块将以v共开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F,
      F-(M+m)g=(M+m)
v2
l

  所以F=(M+m)(g+
v2
l
)
=15N
(3)小球和物块将以v共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒;设它们所能达到的最大高度为h,根据机械能守恒定律:
class="stub"1
2
(M+m)v2=(M+m)gh

解得:h=
v2
2g
=0.2m

答:(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小为2m/s;
(2)小球和物块摆动过程中,细绳拉力的最大值为15N;
(3)小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度为0.2m

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