如圖所示，質(zhì)量為3m的小球B用長(zhǎng)度為L(zhǎng)=r的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，小球B位于水平軌道DE與EF的分界點(diǎn)E，但對(duì)接觸面無壓力，DE段光滑，EF段粗糙，與兩個(gè)小球的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，另一個(gè)質(zhì)量為m的小球A以初速度v02
5gr
與B發(fā)生正碰后反彈，從D點(diǎn)進(jìn)入豎直放置的半徑為r的光滑半圓軌道CD，恰好到達(dá)最高點(diǎn)C，離開C點(diǎn)后落在軌道DE的G點(diǎn)（圖中未畫出），A球、B球均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度用g表示，求：
（1）碰后A球的速度vA
（2）A球落點(diǎn)G點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離x
（3）如細(xì)線能承受的最大拉力Fm=16mg，碰后，懸掛B球的細(xì)線是否斷開？如不能斷開，求出B球上擺的最大高度h；如能斷開，求出B球在水平軌道EF上運(yùn)動(dòng)的最大距離S．
（1）A球剛好通過最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得
mg=m
vC2
r

解得：vC=
gr

對(duì)A球碰后運(yùn)動(dòng)至C過程，由機(jī)械能守恒得
1
2
mvA2=
1
2
mvC2+mg2r
解得vA=
5gr

（2）A球平拋過程有
2r=
1
2
gt2
x=vCt
解得x=2r
（3）A、B兩球相碰過程，由動(dòng)量守恒得
mv0=m（-vA）+3mvB
B球在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得
F-3mg=3m
vB2
r

所以有：vB=
5gr
，F(xiàn)=18mg
因?yàn)镕＞Fm=16mg所以細(xì)線斷
B球在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得
-μ3mgs=0-
1
2
3mvB2
解得s=5r
答：（1）碰后A球的速度為
5gr
；
（2）A球落點(diǎn)G點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離為2r；
（3）碰后，懸掛B球的細(xì)線會(huì)斷開，B球在水平軌道EF上運(yùn)動(dòng)的最大距離為5r．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題


如圖所示，傾角為θ的固定斜面充分長(zhǎng)，一質(zhì)量為m上表面光滑的足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)方形木板A正以速度v0沿斜面勻速下滑，某時(shí)刻將質(zhì)量為2 m的小滑塊B無初速度地放在木板A上，則在滑塊與木板都在滑動(dòng)的過程中(　　)

A．木板A的加速度大小為3gsinθ
B．木板A的加速度大小為零
C．A、B組成的系統(tǒng)所受合外力的沖量一定為零
D．木板A的動(dòng)量為mv0時(shí)，小滑塊B的動(dòng)量為vm0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑斜面與水平地面在C點(diǎn)平滑連接，質(zhì)量為0.4kg的滑塊A無初速地沿斜面滑下后，又沿水平地面運(yùn)動(dòng)至D與質(zhì)量為0.8kg的小球B發(fā)生正碰，碰撞時(shí)沒有能量損失．B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)=O．32m的細(xì)線懸于O點(diǎn)，其下端恰與水平地面土的D點(diǎn)相切．已知滑塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，C、D間距離LCD=1.4m，碰撞后B球恰好能在豎直面做作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2．求：
（1）滑塊A在斜面上滑下時(shí)的高度h；
（2）滑塊A最終與D點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

[選修3-5]
（1）已知處于某一能級(jí)n上的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出10種不同頻率的光，下列能表示輻射光波長(zhǎng)最長(zhǎng)的那種躍遷的示意圖是

（2）在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)較精準(zhǔn)地測(cè)量到的雙β衰變事例是在1987年公布的，在進(jìn)行了7960小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，以68%的置信度認(rèn)出
8234
Se發(fā)生的36個(gè)雙β衰變事例，已知靜止的
8234
Se發(fā)生雙β衰變時(shí)，將釋放出兩個(gè)電子和兩個(gè)中微子（中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零），同時(shí)轉(zhuǎn)變成一個(gè)新核X，則X核的中子數(shù)為______；若衰變過程釋放的核能是E，真空中的光速為c，則衰變過程的質(zhì)量虧損是______．
（3）質(zhì)量為m的小球A在光滑水平面上以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰后，以
1
3
v0的速率反彈，試通過計(jì)算判斷發(fā)生的是不是彈性碰撞．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

水平飛行的兩顆子彈a、b，分別擊中靜止的光滑水平面上的木塊A和B．木塊A、B的質(zhì)量相等，且都大于子彈的質(zhì)量．若子彈a擊中木塊A并留在A內(nèi)，子彈b穿過了木塊B；子彈a、b的質(zhì)量和初速相同．設(shè)子彈和木塊相互作用后，木塊A、B和子彈a、b的動(dòng)能分別為EA、EB、Ea、Eb，則一定有（　　）
A．EA=EBB．EA＞EBC．EA=EBD．Ea＞Eb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，光滑軌道下端離地0.8m，質(zhì)量為m的A球從軌道上端無初速釋放，到下端時(shí)與質(zhì)量也為m的B球正碰，B球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為0.8m，則A球釋放的高度可能為（　　）
A．0.6mB．1mC．0.1mD．0.2m

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時(shí)木塊靜止在A位置．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度v以及此過程中墻對(duì)彈簧的沖量I的大小分別為（　　）
A．v=
mv0
M+m
，I=0		B．v=
mv0
M+m
，I=2mv0
C．v=
mv0
M+m
，I=
2m2v0
M+m
D．v=
mv0
M
，I=2mv0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量為6kg的小球A在光滑水平面上以9m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為3kg的小球B靜止在水平面上，小球A與B發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后小球B的速度大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖示，質(zhì)量為m1=1kg和m2=2kg的兩個(gè)小球在光滑的水平面上分別以V1=2m/s和V2=0.5m/s的速度相向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻兩球發(fā)生碰撞，碰后m1以1m/s的速度被反向彈回，求：
①碰后m2的速度；
②兩球發(fā)生碰撞的過程中m1受到的沖量．

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