(2012•湖南模拟)如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处.质量也为m的小球a,从距BC高h的A

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  • 解题思路:(1)以a球为研究对象,由动能定理可以求出a与b两球碰撞前a球的速度.

    (2)a与b碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律求出碰后的速度,

    然后它们做圆周运动,由牛顿第二定律列方程,求出绳子的拉力,然后判断绳子是否会断裂.

    ①以a球为研究对象,在a求下滑到C点过程中,

    由动能定理可得,mgh=[1/2]mv2-0,解得:a的速度v=

    2gh;

    ②a与b两球碰撞过程动量守恒,

    由动量守恒得:mv=(m+m)v′,

    解得:v′=[1/2]

    2gh;

    两小球做圆周运动,

    由牛顿第二定律可得:F-2mg=2m

    v′2

    h,

    解得F=3mg,F=3mg>2.8mg,细绳会断裂.

    答::①a与b球碰前瞬间,a球的速度为

    2gh.

    ②a、b两球碰后,细绳会断裂.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

    考点点评: 应用动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律即可解题,本题难度不大;第一问也可以应用机械能守恒定律解题.