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如图所示,固定点O上系一长l=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的...

如图所示,固定点O上系一长l=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的瞬时冲量,物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移s=1.2m,不计空气阻力.g=10m/s2.求:
(1)质量为M物块落地时速度大小?
(2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块M与小球初始距离s1=1.3m,物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小为多少?

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(1)物块M做平抛运动,根据平抛运动规律,求出其水平和竖直方向的速度,即可求出物块落地速度的大小; (2)以摆球为研究对象,当它经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,由重力与拉力的合力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律求出摆球经过最高点的速度大小,由机械能守恒定律求出摆球在最低点的速度,根据动量守恒求出碰前M的速度大小,物块M从P运动到B处过程中根据动能定理求出M初速度,根据动量定理即可求出物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小. 【解析】 (1)碰后物块M做平抛运动,…① S=v3t…② …③ …④ 物块落地速度大小…⑤ 答:质量为M物块落地时速度大小为:5.0m/s. (2)物块与小球在B处碰撞:Mv1=mv2+Mv3…⑥ 碰后小球从B处运动到最高点A过程中, 小球在最高点:…⑧ 由⑦⑧解得v2=6.0m/s…⑨ 由③⑥⑨得…⑩ 物块M从P运动到B处过程中,…(11) …(12) 根据动量定理得: I=Mv=14N•S 答:物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小为:14N•S.
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考点分析:
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(1)当A受到水平方向的推力F1=25N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.
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①在上图中,速度最大的雾滴所留的痕迹是______点,该点到标志线的距离为______cm.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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