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，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一端后从桌面边缘飞出．已知mA=m，mB=2m，mC=3m，求
    精英家教网
    （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
    （2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
    （3）滑块C地点与桌面边缘的水平距离．
    分析：由机械能守恒定律求出滑到底面的速度．
    运用动量守恒定律研究A、B系统，求出具有共同速度．
    当滑块A、B、C速度相等时，被压缩弹簧的弹性势能最大．
    把动量守恒和机械能守恒结合解决问题．
    解答：解：（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，
    由机械能守恒定律有：mAgh=
    1
    2
    m
    v
    2
    1

    解得：v1=
    		2gh

    滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，
    由动量守恒定律有：mAv1=（mA+mB）v2
    解得：v2=
    m
    m+2m
    v1=
    1
    3
    v1    =
    1
    3
    		2gh
    ；
    （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，
     由动量守恒定律有：mAv1=（mA+mB+mc）v3
     解得：v3=
    1
    6
    v1=
    1
    6
    		2gh

    由机械能守恒定律有：Ep=
    1
    2
    （mA+mB）
    v
    2
    2
    -
    1
    2
    （mA+mB+mc）
    v
    2
    3

    把v2、v3代入解得：Ep=
    1
    6
    mgh；
    （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，
    分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：
    （mA+mB）v2=（mA+mB）v4+mCv5
    1
    2
    （mA+mB）
    v
    2
    2
    =
    1
    2
    （mA+mB）
    v
    2
    4
    +
    1
    2
    mC
    v
    2
    5

    解得：v4=0，V5=v2=
    1
    3
    		2gh

    滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：
    S=v5t
    H=
    1
    2
    gt2
    联立解得：S=
    2
    3
    		hH
    ；
    答：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是
    1
    3
    		2gh
    ；
    （2）被压缩弹簧的最大弹性势能是
    1
    6
    mgh；
    （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为
    2
    3
    		hH
    ．
    点评：利用动量守恒定律解题，一定注意状态的变化和状态的分析．
    把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题．
    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，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置．当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置．现将重球（视为质点）轻放在弹簧a处，由静止释放后，球沿弹簧中轴线向下运动到最低点c处的过程中，下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T．某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内，下列判断正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B 后向上运动．则以下说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案