如图9所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点-查字典问答网
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来自蔡祖光的问题

  如图9所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现

  如图9所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时与水平面的距离为h/16.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,试求物块在水平面上滑行的时间t.

1回答
2020-05-31 17:47
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董清

  本题考查机械能守恒定律的应用,动量定理的应用,当系统只有重力做功,或其他力做功为零的情况下系统机械能守恒,首先要规定零势能面,找到初末位置,列式求解

  设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为υ1,取小球运动到最低点重力势能为零.根据机械能守恒定律,

  有mgh=mυ12, ①(2分)

  得υ1=.

  设碰撞后小球反弹的速度大小为υ1′,同理有

  mg=mυ1′2, ②(2分)

  得υ1′=.

  设碰撞后物块的速度大小为υ2,取水平向右为正方向.根据动量守恒定律,

  有mυ1=-mυ1′+5mυ2, ③(2分)

  得υ2=. ④(2分)

  物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小

  F=5μmg. ⑤(1分)

  设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理,有

  -Ft=0-5mυ2, ⑥(2分)

  得t=.(1分)

2020-05-31 17:49:07

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