(2010•广州二模)质量为m的A球和质量为3m的B球分别用长为L的细线a和b悬挂在天花板下方,两球恰好相互接触,且离地

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  • 解题思路:(1)A球受力分析,根据平衡条件求解拉力;

    (2)①剪断c,小球a向下摆过程中,绳子的拉力不做功,其机械能守恒,由机械能守恒定律求出A与B发生碰撞前瞬间的速度大小;

    ②A与B发生弹性碰撞,根据动量守恒和动能守恒结合求出碰后瞬间B的速度大小;

    ③假设b不会拉断,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力,再进行判断.若绳子被拉断,b做平抛运动,运用运动的分解法求解水平距离.

    解(1)A球受力如图所示,根据物体的平衡条件有:Ta=[T/cosθ]=[mg/cos60°]=2mg

    (2)①A与B发生碰撞前瞬间的速度大小为v,由机械能守恒定律有

    mgL(1-cosθ)=[1/2mv2

    解得,v=

    gL]

    ②A与B发生弹性碰撞,则由动量守恒和动能守恒得

    mv=mvA+3mvB

    [1/2mv2=

    1

    2m

    v2A]+[1/2•3m

    v2B]

    解得,vB=

    gL

    2

    ③假设b不断,绳子的拉力大小为F,则根据牛顿第二定律

    F-3mg=3m

    v2B

    L

    解得,F=3.75mg>Fm=3.5mg,故b会被拉断,拉断后b将做平抛运动,则有

    h=[1/2gt2

    s=vBt

    联立解得,s=

    1

    2]L

    答:

    (1)A静止时,a受的拉力是2mg;

    (2)剪断c.

    ①A与B发生碰撞前瞬间的速度大小是

    gL.

    ②若A与B发生弹性碰撞,碰后瞬间B的速度大小是

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

    考点点评: 本题涉及多个物理过程,采用程序法进行分析,关键要把握每个过程遵守的物理规律.