问题 问答题

两只小球A和B用长为8m不可伸长的细线相连,B球质量是A球的3倍,两球位于离地面30.8m的空中.现先由静止释放小球A,0.8s后再由同一位置由静止释放小球B,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.试求:

(1)释放B球后,经过多长时间线将绷紧;

(2)A球在空中运动的时间(线绷紧时间极短,球落地后不再弹起).

答案

(1)B运动时间t1线绷紧,此时,A已运动t1+0.8s,由运动学公式有

1
2
g(t1+0.8)2-
1
2
gt12=8,解得:t1=0.6s

(2)线绷紧前时刻,A速度为v1,B速度为v2,绷紧后共同速度为v,则

v1=g(t1+0.8)=14m/s,v2=gt1=6m/s,

mAv1+mBv2=(mA+mB)v,mB=3mA

解得:v=8m/s,

此时A球已下落s1s1=

1
2
g(t1+0.8)2=9.8m

以后A和B一起以加速度g匀加速下落,又经时间t2,A落地,

vt2+

1
2
gt22=30.8-9.8

解得:t2=1.4s

A在空中运动总时间t=0.8s+0.6s+1.4s=2.8s.

答:(1)释放B球后,经过0.6s时间线将绷紧.

(2)A球在空中运动的时间为2.8s.

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