中科新闻网关于无敌的句子:一道高中物理题
来源：百度文库 编辑：中科新闻网 时间：2024/05/05 01:55:55
质量M=1kg的小车固定在水平光滑悬空的轨道上，在小车底部O点拴一根长l=0.4m的细绳，细绳一端拴一质量为m=4kg的小球，用手先把小车固定不动，在把小球拉到与悬点O同一高度，细绳处于与轨道平行状态，将小球由静止释放，当小球运动到与细绳竖直方向60度角时，松开固定小车的手。
求（1）小球释放后上升的最高点距悬点O的竖直高度
（2）小车运动的最大速度
请大家告诉我过程
答案:(1)0.04m
(2)5.6m/s
答案绝对没错
求（1）小球释放后上升的最高点距悬点O的竖直高度
（2）小车运动的最大速度
请大家告诉我过程
答案:(1)0.04m
(2)5.6m/s
答案绝对没错
（1）先看松手的瞬间：
由于之前是完全符合圆周运动的条件，运用机械能守恒（设此瞬间小球速度为v1），则有
mgh1=1/2mv1^2
解得：v1=2m/s,其水平方向的分速度v1'=1m/s
再看松手后：
由于小球、绳、小车组成的系统在水平方向上没有受到外力，所以水平方向符合动量守恒。在最高点，小球与小车瞬间相对静止，应有相同水平速度（设为v2），且竖直速度均为零。在从伸手时刻到小球到达最高点的过程中，在水平方向上有
mv1'+M*0m/s=mv2+Mv2
解得：v2=0.8m/s
所以在小球最高点，小球与小车的动能之和为
1/2(M+m)v2^2=1.6 J
所以小球此刻的重力势能为：
最初势能-1.6 J=0.4 J
所以现在高度（距最低点）为0.36m
所以最高处距O点为 0.04m
（2）对于小车在全过程中的分析：
1、手按住小车时，受力平衡
2、手放开，且小球下降时，小车受到绳子的拉力开始运动
3、手放开，且小球上升时，小车受到绳子的拉力，拉力与运动方向先相反，后相同（小车速度方向改变时，正好小球所处的位置与松手时对称，你自己想象一下）
综上所述，在小球摆动至最低点时小车刚刚加速完，还未开始减速，所以此时有最快速度。
在此时，小球没有竖直方向的速度，且系统重力势能全转化为动能
由系统动量守恒（设在最低点，小球与小车速度分别为va和vb）
mv1'+M*0m/s=mva+Mvb
由系统机械能守恒（此刻系统重力势能全转化为动能）
1/2mgh=1/2mva^2+1/2Mvb^2
解方程组得
vb=5.6m/s
麻烦给个图好么？
自己在想想把 我实在想不出哦
这种简单问题无非就是运用动量守恒定律与机械能守恒定理
知道满足定理的条件这题目就非常清晰了
就是就是