(2011•潮州二模)如图,两个小球A、B质量都为m=0.1kg,现A球被电磁铁吸住而静止状态,A球与地面相距H=1.8

1个回答

  • 解题思路:(1)求两球做平抛运动的水平位移.必须先由动量守恒求得AB的公共速度.然后利用平抛运动的规律求出水平射程.

    (2)若B球的速度很大则绳子可能在最高点断开,由动量守恒和牛顿第二定律知B的速度要大于等于某一值;

    若绳子在最低点刚好断开则既要保证AB可以在竖直面内做圆周运动,又要保证在最低点绳子拉力大于等于14mg,所以B的速度还有一个限制条件,即还有一个合适的值.

    A、B相碰后做平抛运动的初速度为v1,由动量守恒mv0=2mv1

    得v1=4m/s

    A、B一起做平抛运动的时间为t 且H=[1/2]gt2

    x=v1t

    x=2.4m

    (2)若绳子最高点刚好断开:

    设B以初速度v′,与A相碰后A、B速度v2由动量守恒mv′=2mV2…①

    绳子最高点刚好断开,A、B球在最高点,由牛顿第二定律T+2mg=2m

    v22

    L…②

    由①②解得 V2=8m/s v′=16m/s

    有题意知B的速度V'≥16m/s;

    若绳子在最低点时刚好断开:当A、B在最低点速度v3,A、B球由最高点到最低点过程,机械能守恒

    2mg2L+

    1

    22m

    v22=

    1

    22m

    v23…③

    在最低点由牛顿第二定律T−2mg=2m

    V32

    L…④

    联立①③④解得:v'=8m/s v2=4m/s

    A、B一起做圆周运动必满足:2mg=2m

    v2

    L得 v=2

    2m/s

    因 v2>v 所以当v'=8m/s时AB碰后一起做圆周运动到最低点

    即保证A、B球被碰后做平抛运动,B的速度为v′≥16m/s或v'=8m/s

    答:(1)两球做平抛运动的水平位移2.4m

    (2)B球A球碰撞的初速度必须满足B的速度为v′≥16m/s或v'=8m/s

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律;平抛运动;匀速圆周运动;机械能守恒定律.

    考点点评: 本题的关键是找到绳子断开的两个位置,即最高点或最低点才能让AB一起平抛,

    这是一道比较困难的易错题,容易漏掉一个条件.