(18分)如圖所示,在離地面H=5.45m的O處用長L=0.45m的不可伸長的細線掛一質(zhì)量為0.09kg
的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計),把爆竹拉起至D點使細線水平伸直,點燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放,爆竹剛
好到達最低點B時炸成質(zhì)量相等的兩塊,一塊朝相反方向水平拋出,落到地面上的A處,拋出的水平距離
s=5m。另一塊仍系在細線上繼續(xù)做圓周運動,空氣阻力忽略不計,取g=10m/s2,求:

(1)爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0;
(2)繼續(xù)做圓周運動的那一塊在B處對細線的拉力T的大小;
(3)火藥爆炸釋放的能量E。
(1)3m/s    (2)12.55N      (3)2.88J

試題分析:解:(1)設(shè)爆竹的總質(zhì)量為2m,爆竹從D點運動到B點過程中,
根據(jù)動能定理,得          (2分)
解得     (2分)
(2)設(shè)爆炸后拋出的那一塊的水平速度為v1,做圓周運動的那一塊的水平速度為v2。
對拋出的那一塊,有:
       (2分)
    (2分)
解得v1=5m/s
對系統(tǒng),根據(jù)動量守恒定律,得
      (2分)
在B處,對于做圓周運動的那一塊,根據(jù)牛頓第二定律,得
       (2分)
根據(jù)牛頓第三定律,得
做圓周運動的那一塊對細線的拉力 (1分)
聯(lián)立以上各式,解得        (1分)
(3)根據(jù)能量守恒定律,得
          (2分)
解得E=2.88J         (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列兩種情況足球運動員對球分別做了多少功?
(1)運動員用腳把重10N的球以200N的力水平踢出,腳隨球移動0.4m,踢出后球在地面上滾動9m才停下。(2)足球運動員將質(zhì)量為l kg的足球由靜止以10m/s的速度用力踢出,假設(shè)運動員踢球瞬間的平均作用力為200N,踢出后球在水平方向上運動了30m停止。
A.80J,50J B.1800J,50JC.80J,6000JD.1800J,6000J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是(   )

A.甲圖中,火箭升空的過程中,若勻速升空機械能守恒,若加速升空機械能不守恒
B.乙圖中物體勻速運動,機械能守恒
C.丙圖中小球做勻速圓周運動,機械能守恒
D.丁圖中,輕彈簧將A、B兩小車彈開,兩小車組成的系統(tǒng)機械能不守恒,兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾
斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨
過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離, b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。

⑴用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b,結(jié)果如圖所示,由此讀出b=mm;
⑵滑塊通過B點的瞬時速度可表示為;
⑶某次實驗測得傾角,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk=,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp=,在誤差允許的范圍內(nèi),若ΔEk = ΔEp則可認為系統(tǒng)的機械能守恒;
⑷在上次實驗中,某同學(xué)改變A、B間的距離,作出的圖象如圖所示,并測得M=m,則重力加速度g=m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在傾角為300的斜面上,質(zhì)量為0.1kg的小球從斜面上的A點水平拋出落在斜面上的B點,測得AB之間的距離為S=0.4m,空氣阻力不計,那么下列說法正確的是(   )
A.小球從A點拋出到B過程重力做功為0.2J
B.若取A點為零勢能位置,小球在A點的重力勢能小于B點重力勢能
C.小球從A點拋出到B點的時間為0.2s
D.小球從A點運到到B點過程中機械能增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角450高h的固定斜面。右邊有一高3h/2的平臺,平臺頂部左邊水平,上面有一質(zhì)量為M的靜止小球B,右邊有一半徑為h的1/4圓弧。質(zhì)量為m的小球A從斜面底端以某一初速度沿斜面上滑,從斜面最高點飛出后恰好沿水平方向滑上平臺,與B發(fā)生彈性碰撞,碰后B從圓弧上的某點離開圓弧。所有接觸面均光滑,A、B均可視為質(zhì)點,重力加速度為g。

(1)求斜面與平臺間的水平距離S和A的初速度v0;
(2)若M=2m,求碰后B的速度;
(3)若B的質(zhì)量M可以從小到大取不同值,碰后B從圓弧上不同位置脫離圓弧,該位置與圓心的連線和豎直方向的夾角為α。求cosα的取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一小球從光滑曲面由靜止釋放,離開軌道末端后做平拋運動,最后撞到離軌道末端水平距離為d的豎直墻壁上,要使小球撞到墻壁時的速度最小,小球由靜止釋放的高度h為
A.dB.C.D.2d

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)在光滑的水平面上,一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A,以8 m/s的初速度向右運動,與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生彈性正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道,且恰好能通過最高點N后水平拋出。g=10m/s2。求:

(1) 碰撞后小球B的速度大;
(2) 小球B從軌道最低點M運動到最高點N的過程中所受合外力的沖量;
(3) 碰撞過程中系統(tǒng)的機械能損失。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑為r和R(r<R)的光滑半圓形槽,其圓心在同一水平面上,如圖所示,質(zhì)量相等的兩小球(可看成質(zhì)點)分別自半圓形槽左邊緣的最高點無初速釋放,在下滑過程中關(guān)于兩小球的說法正確的是
A.機械能均逐漸減小
B.經(jīng)最低點時動能相等
C.兩球經(jīng)過最低點時加速度大小不等
D.機械能總是相等的

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