v2min
m球能运动到B点,在B点的速度最小值满足:F库+mg=mR,则vmin>gR=2 m/s ,选项D正确.
10.以初速度v0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹,到达最高点时炸成质量分别为m和2m的两块,其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0 的速度飞行.求: (1)质量较小的另一块弹片速度的大小和方向; (2)爆炸过程有多少化学能转化为弹片的动能.
1解析:(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动,在最高点处爆炸前的速度v1=v0cos 60°=2v0.设v1的方向为正方向,如图所示,由动量守恒定律得 3mv1=2mv1′+mv2
其中爆炸后大块弹片速度v1′=2v0,
解得v2=-2.5v0,“-”号表示v2的速度方向与爆炸前速度方向相反.
1121272(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量,ΔEk=2×2mv1′2+2mv2-2(3m)v2=1
4mv0. 27
答案:(1)2.5v0 方向与爆炸前速度的方向相反 (2)4mv20
11.(2017·天津卷)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2.空气阻力不计.求:
(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t; (2)A的最大速度v的大小; (3)初始时B离地面的高度H.
1
解析:(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有h=2gt2解得:t=0.6 s.
(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为v0,有 v0=gt=6 m/s
细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,总动量守恒mBv0=(mA+mB)v 绳子绷直瞬间,A、B系统获得的速度v=2 m/s
之后A做匀减速运动,所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度,A的最大速度为2 m/s.
(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、1
B组成的系统机械能守恒,有:2(mA+mB)v2+mBgH=mAgH,解得,初始时B离地面的高度H=0.6 m. 答案:(1)t=0.6 s (2)v=2 m/s (3)H=0.6 m
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