(2013•东城区一模)如图所示,质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端,将它拉至与竖直方向成θ=6

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  • 解题思路:(1)根据动能定理求出小球与木块碰前瞬间的速度大小.

    (2)在最低点,拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求出绳子拉力的大小.

    (3)根据碰后小球速度反向且动能是碰前动能的[1/9].结合动量守恒定律求出碰后木块的速度,再根据动能定理求出木块在水平地面上滑行的距离.

    (1)设小球摆至最低点时的速度为v,由动能定理,有mgL(1−cos600)=

    1

    2mv2

    v=3m/s

    (2)设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T,有:T−mg=m

    v2

    L

    代入数据,解得:T=2mg=20N

    (3)设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1,木块的速度为v2,设水平向右为正方向,依动量守恒定律有:mv=Mv2-mv1

    依题意知:

    1

    2mv12=

    1

    2mv2×

    1

    9

    设木块在水平地面上滑行的距离为x,依动能定理有:−μMgx=0−

    1

    2×M

    v22

    联立并代入数据,解得x=1m

    答:(1)小球与木块碰前瞬时速度的大小为3m/s.

    (2)小球与木块碰前瞬间所受拉力大小为20N.

    (3)木块在水平地面上滑行的距离为1m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;动能定理的应用.

    考点点评: 本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和动量守恒定律,综合性较强,难度不大,这方面的内容需加强训练.

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