如图所示,离地面高5.45 m的a处用不可伸长的细线挂一质量为0.4 kg的爆竹',线长0.45 m.把爆竹拉起使细线水平.点燃导火线后将爆竹无初速度释放.爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等
(19分)如图所示,离地面高5.45 m的a处用不可伸长的细线挂一质量为0.4 kg的爆竹(火药质量忽略不计)',线长0.45 m.把爆竹拉起使细线水平,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面A处,抛出的水平距离为x=5m.另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C.空气阻力忽略不计,取g=10m/s2 求:
(2) -炸瞬间反向抛出那一块的水平速度大小v1
(3) 继续做圆周运动的那一块通过最高点时对细线的拉力T
在线课程(19分) (1)由平抛运动规律有: h =gt2 (3分)
x = v1t (3分)
∴ v1 =x =5m/s =5 m/s (2分)
(2)设到达B时速度为v,爆炸后做圆周运动的那一块初速度为v2.
D到B机械能守恒: mgR =mv2 (2分)
动量守恒: mv = v2 - v1 (2分)
设到C点时速度为vc,B到C机械能守恒: (2分)
由牛顿运动定律得: T + (2分)
由以上式子代入数据解得:T== 43. 78 N (2分)
爆竹最高点时对细线的拉力T的方向:竖直向上 (1分)