圖1所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內(nèi)做圓周運動，在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間的變化關(guān)系如圖2所示。已知子彈射入的時間極短，且圖2中t＝0為A、B開始以相同速度運動的時刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？

由圖2可直接看出，A、B一起做周期性運動，運動的周期：T＝2t0          ①

令表示A的質(zhì)量，表示繩長.表示B陷入內(nèi)時即時A、B的速度（即圓周運動最低點的速度），表示運動到最高點時的速度，F1表示運動到最低點時繩的拉力，F2表示運動到最高點時繩的拉力，根據(jù)動量守恒定律，得

     ②

在最低點和最高點處運用牛頓定律可得

      ③

     ④

根據(jù)機械能守恒定律可得

   ⑤

由圖2可知 

          ⑥                 ⑦ 

由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是：            ⑧ 

     ⑨

A、B一起運動過程中的守恒量是機械能E，若以最低點為勢能的零點，則：   ⑩ 

由②⑧⑩式解得   

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根長L=0.5m的細繩懸于天花板上O點，繩的另一端掛一個質(zhì)量為m=1kg的小球，已知繩能承受的最大拉力為12.5N，小球在水平面內(nèi)做圓周運動，當速度逐漸增大，繩斷裂后，小球?qū)⑵綊伜蟮粼诘厣希╣=10m/s2）
（1）繩斷裂時，繩與豎直方向所成的夾角θ為多大？
（2）繩剛斷裂時小球的角速度為多大？
（3）若小球做圓周運動的平面離地高為h=0.8m，則小球經(jīng)多長時間落地．
（4）在第（3）問中小球落點離懸點在地面上的垂直投影的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示,用一根長為0.8m的細繩，一端拴一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸于離地面高h為2.6m處，當細繩受到3mg拉力時會被拉斷，現(xiàn)把這小球拉到使細繩與豎直方向夾角為θ時由靜止釋放，若球擺到細繩豎直位置時，繩子剛好被拉斷，小球平拋落到地面。求：

（1）小球擺到細繩豎直位置時速度大��？

（2）夾角θ的大��；

（3）小球落地點離繩子斷裂位置的水平距離s。

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：20092010學(xué)年南京六中高一下學(xué)期期末試卷物理 題型：計算題

（10分）如圖所示,用一根長為0.8m的細繩，一端拴一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸于離地面高h為2.6m處，當細繩受到3mg拉力時會被拉斷，現(xiàn)把這小球拉到使細繩與豎直方向夾角為θ時由靜止釋放，若球擺到細繩豎直位置時，繩子剛好被拉斷，小球平拋落到地面。求：

（1）小球擺到細繩豎直位置時速度大小？
（2）夾角θ的大��；
（3）小球落地點離繩子斷裂位置的水平距離s。

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省濟寧市高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示,用一根長為0.8m的細繩，一端拴一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸于離地面高h為2.6m處，當細繩受到3mg拉力時會被拉斷，現(xiàn)把這小球拉到使細繩與豎直方向夾角為θ時由靜止釋放，若球擺到細繩豎直位置時，繩子剛好被拉斷，小球平拋落到地面。求：

（1）小球擺到細繩豎直位置時速度大�。�

（2）小球落地點離繩子斷裂位置的水平距離為多少？

 

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科目：高中物理 來源：20092010學(xué)年南京六中高一下學(xué)期期末試卷物理 題型：選擇題

（10分）如圖所示,用一根長為0.8m的細繩，一端拴一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸于離地面高h為2.6m處，當細繩受到3mg拉力時會被拉斷，現(xiàn)把這小球拉到使細繩與豎直方向夾角為θ時由靜止釋放，若球擺到細繩豎直位置時，繩子剛好被拉斷，小球平拋落到地面。求：

（1）小球擺到細繩豎直位置時速度大��？

（2）夾角θ的大小；

（3）小球落地點離繩子斷裂位置的水平距離s。

 

 

 

 

 

 

 

 

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