江西师大全国中学生物理竞赛培训：力学(二)习题(含答案)
上传者：李津蓉|上传时间：2015-05-07|密次下载
江西师大全国中学生物理竞赛培训：力学(二)习题(含答案)
力学（二）
1、长为L的细绳一端固定于O点，如图所示，另一端拴一质量为m的小球，
把线拉至最高点A以水平抛出，求当v0为下列值时，小球运动到最低点C时线中
的张力大小。（1）v0=2gL（2）v0?gL
2
解：（1） 由于v0=2gL大于作圆周运动最高点的最小速度gL，故小球
做圆周运动。
由机械能守恒得：121mv0?2mgL?mv2 22
v2
又 T-mg=m 故 T=9mg L
（2）由于v0?gL小于作圆周运动最高点的最小速度gL，故小球开始做平抛运动。设小2
球运动到B点时绳张紧，此时悬线与水平方向夹角为 ，由平抛运动规律有：Lcos =v0t L(1-sin )=12gt 得 =0°说明B与O在同一水平线上。此时vBx=v0?2gL, vBy=2gL。接2
着，由于绳子瞬时张紧，产生瞬时冲量，使小球水平冲量变为零，机械能损失。然后小球以2gL的速度从召开始作圆周运动到C点，机械能守恒有：1122mvBy?mgL?mvC ,在最低点有：22
mvc2T-mg=, 故小球在最低点C时绳的拉力T=5mg L
2、如图所示，光滑水平面上物块A质量mA=2千克，物块B与物块C质量相同mB=mC=1千克，用一轻质弹簧将物块A与B连接，现在用力使三个物块靠近，A、B间弹簧被压缩，此过程外力做功72焦，然后释放，试问：
（1）当物块B与C分离时，B对C做功多少？
（2）当弹簧被拉到最长时，物块A和B的速度各为多少？
（3）当弹簧被拉到最长后又恢复到原长时，物块A和B 的速度各为多少？
（4）当弹簧再次被压缩到最短面后又伸长到原长时，物块A和B的速度各为多少？
解答： （1）18J
（2）v=2m/s 方向向右
（3）vA=2m/s 方向向左
｝ （4）vA=2m/s 方向向左
vA｝=6m/s 方向向右
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vB=10m/s ｝ vB=10m/s vB｝=6m/s 方向向左 方向向右 方向向右
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