图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳.下端栓一小物块A.上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内.接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短.且图2中t=0为A.B开始以相同速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端栓一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。已知有一质量为m₀的子弹B沿水平方向以速度v₀射入A内（未穿透），接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动。在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示。已知子弹射入的时间极短，且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻。根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如A的质量）及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？

解：由图2可直接看出，A、B一起做周期性的运动　T＝2t₀　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①令m表示A的质量，l表示绳长。v₁表示B陷入A内时即t=0时，A、B的速度（即圆周运动的最低点），v₂表示运动到最高点的速度，F₁表示运动到最低点时绳的拉力，F₂表示运动到最高点时的拉力，根据动量守恒定律，得m₀v₀=(m₀+m)v₁ ②在最低点处运用牛顿定律可得F₁－(m+m₀)g=(m+m₀)

③F₂＋(m+m₀)g=(m+m₀)

④根据机械能守恒可得2l(m+m₀)g=

(m+m₀)

－

(m+m₀)

⑤　由图2可知　F₂＝0 ⑥F₁=F_m ⑦由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是　m=

－m₀ ⑧l=

⑨A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，若以最低点为势能的零点，则E＝

(m+m₀)

⑩由式解得　　E＝

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点，绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球，已知绳能承受的最大拉力为12.5N，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后，小球将平抛后掉在地上．（g=10m/s²）
（1）绳断裂时，绳与竖直方向所成的夹角θ为多大？
（2）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
（3）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.8m，则小球经多长时间落地．
（4）在第（3）问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（10分）如图所示,用一根长为0.8m的细绳，一端拴一个质量为m的小球，另一端悬于离地面高h为2.6m处，当细绳受到3mg拉力时会被拉断，现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放，若球摆到细绳竖直位置时，绳子刚好被拉断，小球平抛落到地面。求：

（1）小球摆到细绳竖直位置时速度大小？

（2）夹角θ的大小；

（3）小球落地点离绳子断裂位置的水平距离s。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：20092010学年南京六中高一下学期期末试卷物理 题型：计算题

（10分）如图所示,用一根长为0.8m的细绳，一端拴一个质量为m的小球，另一端悬于离地面高h为2.6m处，当细绳受到3mg拉力时会被拉断，现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放，若球摆到细绳竖直位置时，绳子刚好被拉断，小球平抛落到地面。求：

（1）小球摆到细绳竖直位置时速度大小？
（2）夹角θ的大小；
（3）小球落地点离绳子断裂位置的水平距离s。