质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接.弹簧下端固定在地上.平衡时.弹簧的压缩量为x0.如图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下.打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动.但不黏连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时.它们恰能回到O点.若物块质量为2m.仍从A处自由落下.则物块与钢板回到O点时.还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上.平衡时，弹簧的压缩量为x₀，如图所示.一物块从钢板正上方距离为3x₀的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不黏连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点.若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.

解析：物块与钢板碰撞时的速度v₀=.

设v₁表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短，动量守恒，则有mv₀=2mv₁

设刚碰完时弹簧的弹性势能为E_p，当它们一起回到O点时弹簧无形变，弹性势能为零，根据题给条件，这时物块与钢板的速度为零.由机械能守恒得E_p+(2m)v₁²=2mgx₀

设v₂表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度，则有

E_p′+ (3m)v₂²=3mgx₀+(3m)v²

在以上两种情况中，弹簧的初始压缩量都是x₀，故有E_p′=E_p.

当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力作用，加速度为g.一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g.由于物块与钢板不黏连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g,故在O点物块与钢板分离，分离后，物块以速度v竖直上升.设物块向上运动所到最高点与O点的距离为h，则有.

由以上各式可解得h=x₀.

答案：

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为X₀，如图所示．物块从钢板正对距离为3X₀的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点，求：
（1）物块与钢板碰后的速度v；
（2）弹簧被压缩X₀时的弹性势能E_p；
（3）若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，物块向上运动到最高点与O点的距离．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，平衡时，弹簧的压缩量为x₀，如图所示，一物块从钢板正上方距离为3x₀的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到达最高点O点的距离．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为x₀，如图所示．一物块从钢板正上方距离为3x₀的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连．它们到达最低点后又向上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点．若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度．求物块向上运动到达的最高点与O点的距离？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学