https://www.ueplus.com.
1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任
5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
试卷云
如图所示,三个小钢球A、B、C(可视为质点)由两根长均为L的轻细绳连接,放在光滑水平面上,其中球B质量为2m,球A、C的质量均为m,细绳刚好处于伸直状态且无拉力,现使球B瞬间获得与绳垂直的水平初速度,设球A、C的碰撞为弹性碰撞。求:
(1)小球A、C第一次碰撞前瞬间,小球A的动能;
(2)小球A、C第一次碰撞后瞬间,A相对于B做圆周运动的向心力大小;
(3)当两细绳夹角第一次为时,小球B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】含有动量守恒的多过程问题、利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题
【详解】(1)由对称性知,运动中小球A、C沿绳方向的分速度大小相等,沿垂直绳方向的分速度大小相等,方向相反,小球B一直沿初速度所在的直线运动,小球A、C第一次碰撞前瞬间,结合“绳连物体沿绳方向的分速度相等”知,此时小球A、C沿绳方向的分速度大小均
等于小球B的速度,对小球A、B和C组成的系统,沿小球B的初速度方向,由动量守恒定律有
2mv0= 4mvy
由机械能守恒定律:
联立知,小球A的动能为
(2)由
解得小球A碰后垂直绳方向的分速度即小球A相对小球B做圆周运动的速度大小为
则小球A相对小球B做圆周运动的向心力大小
(3)当两细绳夹角第一次为90°时,绳子与小球B初速度方向的夹角均为 45°,此时小球A和C沿绳方向的分速度大小均为
设小球A和C垂直绳方向的分速度大小为,对A、B、C组成的系统,沿小球B初速度方向,由动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
或(舍)