如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運(yùn)動.離開斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(此時球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點(diǎn)同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點(diǎn), 點(diǎn)的投影與的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長,視兩球為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為,不計空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.

(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.

(3)彈簧的彈力對球所做的功.

 

【答案】

（1）3mg（2）（3）

【解析】

試題分析：⑴設(shè)球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大小為,則由動能定理

得.

由牛頓第二定律得

⑵設(shè)球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大小為，球A在兩球碰撞后一瞬間的速度大小為,

碰撞過程中滿足動量守恒定律：；

機(jī)械能守恒定律     

得，    .

⑶ 碰后球A做平拋運(yùn)動，設(shè)碰后一瞬間球A距的高度為：

，

得

彈簧將球A彈起到A碰B的過程中，由功能原理：

得 W彈=.

考點(diǎn)：此題考查了動能定理、牛頓定律、動量守恒定律及能量守恒定律。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量4㎏的物體放在水平地面上，在一大小30N的水平外力作用下，恰能沿水平方向做勻速運(yùn)動．求：
（1）物體與水平面間摩擦系數(shù)？
（2）若如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)再對物體施加一個大小與水平力相等的推力，要使物體仍做勻速直線運(yùn)動，此推力與水平面夾角多大？
（3）若單獨(dú)對物體施加一個拉力使之沿水平方向做勻速運(yùn)動，此拉力最小多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?廣東）如圖所示，在同一豎直面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H=2L．小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運(yùn)動．離開斜面后，達(dá)到最高點(diǎn)時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞后球B剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點(diǎn)，O點(diǎn)的投影O′與P的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：
（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大小；
（2）球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大小；
（3）彈簧的彈性力對球A所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的半徑為R的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離x，虛線沿豎直方向，一質(zhì)量為m的小球能在其間運(yùn)動．今在最低點(diǎn)B與最高點(diǎn)A各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫�，并通過計算機(jī)顯示出來．（不計空氣阻力，g取10m/s2）
（1）要使小球不脫離軌道，求小球在A點(diǎn)速度；
（2）求A、B兩點(diǎn)的壓力差△FN與x的函數(shù)關(guān)系；（用m、R、g表示）
（3）若測得兩點(diǎn)壓力差△FN與距離x的圖象如右圖所示．根據(jù)圖象，求小球的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在同一豎直平面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H=2L，小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運(yùn)動．離開斜面后，達(dá)到最高點(diǎn)時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生碰撞，碰撞中無機(jī)械能損失，碰撞后球B剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點(diǎn)，O點(diǎn)的投影O'與P點(diǎn)的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：
（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大��；
（2）彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)有兩個正對著的半圓形光滑軌道，軌道的半徑都是R．軌道端點(diǎn)所在的水平線相隔一定的距離x．一質(zhì)量為m的小球能在其間運(yùn)動而不脫離軌道，經(jīng)過最低點(diǎn)B時的速度為v．小球在最低點(diǎn)B與最高點(diǎn)A對軌道的壓力之差為△F（△F＞0），不計空氣阻力．則（　�。�
A、m、x一定時，R越大，△F一定越大B、m、R一定時，x越大，△F一定越大C、m、x一定時，v越大，△F一定越大D、m、R一定時，v越大，△F一定越大

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