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如图所示,离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹(火药质量忽略不计),线长0.45m.把爆竹拉起使细线水平,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最
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如图所示,离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹(火药质量忽略不计),线长0.45m.把爆竹拉起使细线水平,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面A处,抛出的水平距离为x=5m.另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C. 空气阻力忽略不计,取g=10m/s 2 .求: (1)爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v 1 . (2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力T |
▼优质解答
答案和解析
(1) v 1 =5m/s (2)T=43.78N |
设爆竹总质量为2m,刚好到达B时的速度为v,爆炸后抛出那一块的水平速度为v 1 ,做圆周运动的那一块初速度为v 2 : (1)平抛运动的那一块: …①…(2分) …② …(2分) 由①②及H=5m,x="5m " 得:v 1 =5m/s …③…(1分) (2)D到B机械能守恒: …④…(2分) 爆竹爆炸,动量守恒: …⑤…(2分) 由③④⑤及L=0.45m得:v 2 =11m/s…⑥…(1分) 设向上做圆周运动的那一块通过最高点时速度为v C ,由机械能守恒可得: …⑦…(2分) 设最高点时线的拉力为T,由牛顿运动定律得: …⑧…(2分) 由⑥⑦⑧得:T=43.78N…⑨…(2分) |
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