質(zhì)量為M的圓形薄板（不計厚度）與質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）之間用輕繩連接，開始時，板與球緊挨著，在它們正下方h=0.2m處，有一固定支架C，架上有一個半徑為R'的圓孔，且R'小于薄板的半徑R，圓孔與薄板中心均在同一豎直線上，如圖23所示，現(xiàn)讓球與薄板同時下落（不計空氣阻力），當(dāng)薄板落到固定支架上時，與支架發(fā)生沒有機(jī)械能損失的碰撞，碰后球與薄板即分離，直到輕繩繃緊，在繃緊后的瞬間，板與球具有共同速度（繃緊瞬間繩作用力遠(yuǎn)大于重力），則在以下條件時，輕繩的長度滿足什么條件可使輕繩繃緊瞬間后板與球速度的方向是向下的?

    （1）繩長大于0.64m   （2）繩長不小于0.8m


解析:

薄板與球自由下落時至與支架已相碰已具有速度

薄板與支架相碰后，不損失動能，則以v0向上彈起，在輕繩繃緊前做豎直上拋運(yùn)動，而球繼續(xù)下落，當(dāng)輕繩繃緊前瞬間它們的動量分別為MV和mv，在繃緊過程中可認(rèn)為板與球動量守恒，繃緊后有共同速度，以向下為正方向，有

mv+MV=(M+m) (2)

要使的方向向下，則要求＞0 (3)

設(shè)薄板與支架相碰到繩繃緊，經(jīng)歷時間t，則

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)原點O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子．在O點右側(cè)有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點O正好構(gòu)成等腰直角三角形．已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計．
（1）要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場，則場強(qiáng)的最小值E0為多大？在電場強(qiáng)度為E0時，打到板上的粒子動能為多大？
（2）要使薄板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到，可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過多少（用m、v、q、R表示）？若滿足此條件，從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊？

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科目：高中物理 來源：高中物理復(fù)習(xí)題 題型：038

半徑為R、質(zhì)量為M的圓形薄板A與半徑為r、質(zhì)量為m的小球B用輕繩連接，開始時A與B挨在一起。在它們下方h=0.2m處有一固定支架C，支架中心有一半徑為R’的圓孔(r<R’<R)，圓孔、薄板和小球中心都在同一直線上，如圖所示�，F(xiàn)釋放球與薄板，使它們一起自由下落，當(dāng)薄板A落到固定支架C上時，與支架發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后薄板A以原速率返回，而球B繼續(xù)向下運(yùn)動，直到輕繩繃緊。繩的繃緊過程也極短，繃緊后球B與板A具有相同的速度v。

①若M=9m，輕繩的長度L滿足什么條件，可使輕繩繃緊后的瞬間球與板的速率v的方向是向下的？

②若輕繩長度L=0.4m，M=km，試討論繩繃緊后的瞬間，球與板的共同速度v的方向與k值的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源：山西省實驗中學(xué)2009屆高三上學(xué)期第四次月考物理試題 題型：038

如圖所示，質(zhì)量為M的圓形薄板(不計厚度)與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)之間用輕繩連接，開始時，板與球緊挨著，在它們正下方b＝0.2 m處．有一固定支架C，架上有一個半徑為的圓孔，且小于薄板的半徑R，圓孔與薄板中心均在同一豎直線上，現(xiàn)讓球與薄板同時下落(不計空氣阻力)，當(dāng)薄板落到固定支架上時，與支架發(fā)生沒有機(jī)械能損失的碰撞，碰后球與薄板即分離，直到輕繩繃緊，在繃緊后的瞬間，板與球具有共同速度v(繃緊瞬間繩作用力遠(yuǎn)大于重力)，則在以下條件時，輕繩的長度滿足什么條件可使輕繩繃緊瞬間后板與球的共同速度v的方向是向下的?

(1)當(dāng)時

(2)當(dāng)為任意值時

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年山西實驗中學(xué)月考）（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的圓形薄板（不計厚度）與質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）之間用輕繩連接，開始時，板與球緊挨著，在它們正下方b=0.2m處．有一固定支架C，架上有一個半徑為R′的圓孔，且R′小于薄板的半徑R，圓孔與薄板中心均在同一豎直線上，現(xiàn)讓球與薄板同時下落（不計空氣阻力），當(dāng)薄板落到固定支架上時，與支架發(fā)生沒有機(jī)械能損失的碰撞，碰后球與薄板即分離，直到輕繩繃緊，在繃緊后的瞬間，板與球具有共同速度v（繃緊瞬間繩作用力遠(yuǎn)大于重力），則在以下條件時，輕繩的長度滿足什么條件可使輕繩繃緊瞬間后板與球的共同速度v的方向是向下的?

   （1）當(dāng)時

   （2）當(dāng)為任意值時

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