(2014•广州二模)如图,质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上,木板B端与台面右边缘齐平.B端上放有质量为3

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  • 解题思路:(1)由机械能守恒定律求出小球的速度,然后由牛顿定律求出绳子能承受的最大拉力;

    (2)小球做平抛运动,应用平抛运动规律分析答题;

    (3)应用动量守恒定律与能量守恒定律求出C的位移,然后根据位移与木板的长度关系分析答题.

    (1)设小球运动到最低点的速率为v0,小球向下摆动过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgL=[1/2]mv02 …①

    解得:v0=

    2gL…②,

    小球在圆周运动最低点,由牛顿第二定律得:T-mg=m

    v20

    R…③

    由牛顿第三定律可知,小球对细绳的拉力:T′=T…④

    解得:T′=3mg…⑤;

    (2)小球碰撞后平抛运动,在竖直方向上:h=[1/2]gt2 …⑥

    水平方向:L=

    v0

    2t…⑦

    解得:h=L…⑧

    (3)小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒,设C碰后速率为v1

    以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=m(-

    v0

    2)+3mv1 …⑨

    假设木板足够长,在C与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率为v2

    以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:3mv1=(3m+6m)v2…⑩

    由能量守恒定律得:[1/2]•3mv12=[1/2](3m+6m)v22+μ•3mgs…⑪

    联立⑨⑩⑪解得:s=[1/2]L…⑫

    由s<L知,滑块C不会从木板上掉下来.

    答:(1)细绳能够承受的最大拉力3mg;

    (2)要使小球落在释放点的正下方P点,平台高度应为L;

    (3)Cb能否从木板上掉下来.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;动能定理.

    考点点评: 本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚运动过程是正确解题的关键,应用机械能守恒定律、平抛运动知识、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.