练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求
    （1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？
    （2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？
    【答案】分析：（1）当弹簧恢复过程中，A、B物体动量守恒，且减少的弹性势能完全转化为两物体的动能．列出两组方程，从而求出两个未知量，即为A、B物体的速度大小．
    （2）当弹簧第二次被压缩时，A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，从而由这两个守恒定律可列出两组方程，同样可求出结果．
    解答：解：（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB．
    由动量守恒定律有：0=mAυA-mBυB
    此过程机械能守恒有：Ep=mAυA2+mBυB2
    代入Ep=108J，解得：υA=6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．
    （2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为υ′，则有：
    mBυB-mCυC=（mB+mC）υ′，代入数据得υ′=4m/s，υ′的方向向左．
    此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧第二次压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大，设为Ep′，且此时A与B、C三者有相同的速度，设为υ，则有：
    动量守恒：mAυA-（mB+mC）υ′=（mA+mB+mC）υ，
    代入数据得υ=1m/s，υ的方向向右．?
    机械能守恒：mAυA2+（mB+mC）υ′2=Ep′+（mA+mB+mC）υ2，
    代入数据得E′p=50J．
    答：（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A的速度为6m/s，B物块速度大小12m/s．
    （2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为50J．
    点评：考查动量守恒定律与机械能守恒定律相综合的应用，列动量表达式时注意了方向性．同时研究对象的选取也是本题的关键之处．还值得重视的是B与C碰后有动能损失的，所以碰前的与碰后不相等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点．试求：
    （1）弹簧开始时的弹性势能；
    （2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功；
    （3）物体离开C点后落回水平面时的速度大小和方向．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑水平面与一半径为R处在竖平面内的光滑圆轨道相切，质量为m的小球（可视为质点）以初速度v0向右运动进入圆轨道，在图中虚线位置脱离轨道，重力加速度为g，下述说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动．MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4．开始时，A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能EP=16J．现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧．
    （1）求物块B被弹开时速度的大小；
    （2）A与P相碰后静止，当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘在一起向右滑动，要使A、B连接体刚好从Q端滑出，求P对A做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?如东县模拟）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：
    （1）释放小球前弹簧的弹性势能；
    （2）小球到达C点时的速度和落到水平面时离B点的距离；
    （3）小球在由B到C过程中克服阻力做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，光滑水平面内，一根细绳一端固定，另一端系一小球，现让小球在水平面内做匀速圆周运动，则（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案