问题详情:
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*小球以速度v0=10m/s水平*向小物块,并与物块粘在一起,小球与小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,小球和小物块共同速度的大小;
(2)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值;
(3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度.
【回答】
(1) (2)F=15N (3)h=0.2m
【解析】
(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.
得:
(2)小球和物块将以 开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F,
得:
(3)小球和物块将以为初速度向右摆动,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:
解得:
综上所述本题*是: (1) (2)F=15N (3)h=0.2m
点睛:
(1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小.
(2)对小球和物块合力提供向心力,可求得轻绳受到的拉力
(3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度.
知识点:向心力
题型:解答题