如图所示,一子弹击中一块用长为L的细绳拴接的木块,并与木块一起运动,问要使木块能在竖直平面内做完整的圆周运动,子弹的速度至少为.(设子弹质量为m,木块质量为M,重力加速

时间:2024-04-30 12:05:07 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

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如图所示,一子弹击中一块用长为L的细绳拴接的木块,并与木块一起运动,问要使木块能在竖直平面内做完整的圆周运动,子弹的速度至少为___.(设子弹质量为m,木块质量为M,重力加速度为g)
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最佳答案

木块恰能在竖直平面内做完整的圆周运动时,在最高点,由重力充当向心力,则有:
(M+m)g=(M+m)

v21
L

木块从最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得知重力势能的增加等于动能的减少,即有:
(M+m)g•2L=
1
2
(M+m)
v22
-
1
2
(M+m)
v21

子弹击中木块的过程,取子弹原来的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v2;
联立解得:v0=
M+m
m
2gL

故答案为:
M+m
m
2gL

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