一道高中物理题,求详细过程

问题描述：

一道高中物理题,求详细过程
O为一水平轴.细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的摆球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为l=0.60m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1m.求：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小

1个回答分类：物理 2014-09-30

问题解答：

我来补答

设M初速度为V0,两球相碰后m速度为V1,M速度为V2,根据动量守恒MV0=mV1+MV2 ；
m从B点到A点减小的速度为△V,m到A点时速度为V3,则V1=△V+V3;

m上升动能转化为重力势能 0.5*m*△V*△V=mg2l得出
△V*△V=4gl,△V=4.8m/s;
m在A点时由绳子拉力和m重力提供向心力F,
F=mV3*V3/l=T+mg即mV3*V3/l=2mg,V3*V3=2gl,V3=3.5m/s;
所以V1=8.3m/s
而M撞击m后以水平速度V3从平台做平抛运动,设M从离开平台到落到地上时间为t则
0.5*g*t*t=BD即t*t=0.8*2/10,t=0.4s
所以V3=DC/t=2.5m/s
最终由MV0=mV1+MV2,
V0=mV1/M+V2=6.65m/s

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