(2011•黄石模拟)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)
1个回答

解题思路:(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.

(1)碰后物块M做平抛运动,h=

1

2gt2…①

S=v3t…②

v3=S

g

2h=3.0m/s…③

vy=

2gh=4.0m/s…④

物块落地速度大小v=

v23+

v2y=5.0m/s…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,[1/2m

v22=

1

2m

v2A+2mgL

小球在最高点:2mg=m

v2A

L]…⑧

由⑦⑧解得v2=6.0m/s…⑨

由③⑥⑨得v1=

mv2+Mv3

M=6.0m/s…⑩

物块M从P运动到B处过程中,−μMgs1=

1

2M

v21−

1

2M

v20…(11)

v0=

v21+2μgs1=7.0m/s…(12)

根据动量定理得:

I=Mv0=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.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;动量定理;机械能守恒定律.

考点点评: 本题是碰撞、平抛运动与圆周运动和综合,采用程序法思维,把握各个运动过程的物理规律是关键,是一道考查综合能力的好题.