Question

如图所示，长l为0.8m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量为0.2kg的球．将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释

Answer 1

解题思路：（1）由机械能守恒定律求出小球的速度．（2）由动量守恒定律可以求出铁块的速度．（3）由平抛运动规律可以求出水平距离．

（1）小球下摆过程机械能守恒，

由机械能守恒定律得：m₁gl=[1/2]m₁v²，

小球与铁块相碰前的速度：v=

2gl=

2×10×0.8=4 m/s．

（2）碰撞过程系统动量守恒，选小球向右为正方向，

由动量守恒定律得：m₁v=-m₁v₁+m₂v₂，

球与铁块相碰后铁块的速度：v₂=

m1(v+v1)

m2=

0.2×(4+2)

1=1.2 m/s．

（3）铁块离开桌面后做平抛运动，

竖直方向：h=[1/2]gt²，t=

2h

g

2×1.25

10=0.5s，

水平方向：v=v₂t=1.2×0.5=0.6m；

答：（1）小球与铁块相碰前的速度为4m/s．

（2）相碰后铁块的速度v₂为1.2m/s；

（3）铁块落地点距桌边的水平距离为0.6m．

点评：

本题考点： 动量守恒定律；机械能守恒定律．

考点点评： 本题考查了求速度、位移问题，分析清楚物体运动过程、应用机械能守恒定律、动量守恒定律、平抛运动规律即可正确解题．