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(2013•湖北模拟)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/05 18:53:07
(2013•湖北模拟)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=1.98kg的木块,现有一质量为m0=20g的子弹以v0=100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g取10m/s2),求:
①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能;
②木块所能达到的最大高度.
①子弹射入木块过程,系统的动量守恒,取向右方向为正方向,根据动量守恒定律得:
则有:m0v0=(m0+M)v
得:v=
m0v0
m0+M=
0.02×100
0.02+1.98m/s=1m/s                                     
机械能只在该过程有损失,损失的机械能为 
△E=
1
2m0
v20-
1
2(m0+M)v2=[
1
2×0.02×1002-
1
2×(0.02+1.98)×12]J=99J
②木块(含子弹)在向上摆动过程中,以木块(含子弹)和圆环木块(含子弹)和圆环组成的系统为研究对象,根据系统水平方向的动量守恒得,
则有:(m0+M)v=(m0+M+m)v'
解得:v'=
(m0+M)v
m0+M+m=
(0.02+1.98)×1
0.02+1.98+0.5m/s=0.8m/s
根据机械能守恒定律有:
1
2(m0+M)v2=
1
2(m0+M+m)v′2+(m0+M)gh
联立解得:
h=

1
2(m0+M)v2−
1
2(m0+M+m)v′2
(m0+M)g=

1
2×(0.02+1.98)×12−
1
2×(0.02+1.98+0.5)×0.82
(0.02+1.98)×10m=0.01m
答:①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能为99J;
②木块所能达到的最大高度为0.01m.
(2013•湖北模拟)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴 如图所示,一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定在一质量为m的小球,一水平向右 (2009•上海模拟)如图所示装置,一质量为m的圆环套在一光滑杆上,杆固定,倾角为α=60°,用轻绳通过滑轮与质量为M的 (2012•淮南二模)如图所示,与地面倾角为300的固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端 (2014•宣城模拟)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量 (2010•浙江模拟)如图所示,质量为m1的小球A套在一个竖直放置的光滑大圆环上,有一细线其一端拴在小球A上,另一端跨过 如图所示,用一条质量不计的细线,一端拴一个质量为M的砝码,一端系一个质量为m的圆环,将圆环套在一根光滑的竖直杆上,滑轮与 如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,其最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一伸长的轻质弹簧与一根 一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在固定的光滑竖立的圆环上,弹簧的另一端固定于环的最高点A,环的半径 如图所示,长为2L的轻绳,两端分别固定在一根竖直棒上相距为L的A、B两点,一个质量为m的光滑小圆环套在绳子上,当竖直棒以 如图所示,一条质量不计的细线一端拴一个质量为M的砝码,另一端系一个质量为m的圆环,将圆环套在一根光滑的竖直杆上.滑轮与竖 一长为L的轻杆,一端固定一质量为M的小球,另一端套在固定的水平光滑轴上,小球在竖直平面内做完整的圆周运动,且在最高点时小