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v. h. m 2. 例 1 冲击摆是一种用来测量子弹速度的装置。如图,将质量为 m 1 的沙箱用绳悬挂起来,使它只能摆动不能转动 。 设绳长为 L ,开始时沙箱静止,将质量为 m 2 、速度为 v 的子弹沿沙箱能摆动的方向射入后,子弹和沙箱一起运动。现测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为 α ,试计算子弹入射前的速度 v 。. 解:. 以子弹和沙箱为系统,碰撞前后水平方向不受外力,则该方向动量守恒,设它们共同的速度为 u. m 1. 又因为系统受重力和拉力作用,拉力不作功,只有重力作功,所以机械能守恒. 解方程组得. 有方程 :. 由几何关系知.

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Presentation Transcript


  1. v h m2 例1 冲击摆是一种用来测量子弹速度的装置。如图,将质量为m1的沙箱用绳悬挂起来,使它只能摆动不能转动。设绳长为L,开始时沙箱静止,将质量为m2、速度为v的子弹沿沙箱能摆动的方向射入后,子弹和沙箱一起运动。现测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为α,试计算子弹入射前的速度v。 解: 以子弹和沙箱为系统,碰撞前后水平方向不受外力,则该方向动量守恒,设它们共同的速度为u m1

  2. 又因为系统受重力和拉力作用,拉力不作功,只有重力作功,所以机械能守恒 解方程组得 有方程:

  3. 由几何关系知 代入前式得

  4. 例2 如图,一绳索跨过无摩擦的滑轮,系在质量为1.00kg的物体上,起初物体静止在无摩擦的水平面上,若用5N的恒力作用在绳索的一端,使物体向右运动,当系在物体上的绳索从与水平面成变为角时,力对物体所作的功为多少?已知滑轮与水平面之间的距离为1m。

  5. 由于本例中的力是恒力,根据功的定义,此时功等于力的大小乘以力的方向上的位移,此位移就是图中三角形的斜边的长短变化即: 解: 所以

  6. B A mg N 解: 物体在圆环顶点不掉下来的条件是轨道对重物的支撑力 例3 如图,一重物从高度为处的A点沿光滑轨道滑下后,在环内作圆周运动。设圆环半径为,若要重物转到圆环顶点B处刚好不脱离,高度至少要多少? 在B点对物体受力分析并列动力学方程:

  7. ------(1) 由A点到B的过程是机械能守恒过程: • 由此而得在B点的速度满足: --------(2) 将(1)代入(2)得物体在A点的高度满足:

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