已知A、B兩物塊的質(zhì)量分別為m和3m,用一輕質(zhì)彈簧連接,放在光滑水平面上,使B物塊緊挨在墻壁上,現(xiàn)用力推物塊A壓縮彈簧(如圖所示).這個過程中外力F做功為W,待系統(tǒng)靜止后,突然撤去外力.在求彈簧第一次恢復(fù)原長時A、B的速度各為多大時,有同學(xué)求解如下:
解:設(shè)彈簧第一次恢復(fù)原長時A、B的速度大小分別為vA、vB
系統(tǒng)動量守恒:0=mvA+3mvB
系統(tǒng)機械能守恒:W=
解得:;(“-”表示B的速度方向與A的速度方向相反)
(1)你認為該同學(xué)的求解是否正確.如果正確,請說明理由;如果不正確,也請說明理由并給出正確解答.
(2)當(dāng)A、B間的距離最大時,系統(tǒng)的彈性勢能EP=?
(1)不正確.,vB=0;(2)
(1)該同學(xué)的求解不正確.在彈簧恢復(fù)原長時,系統(tǒng)始終受到墻壁給它的外力作用,所以系統(tǒng)動量不守恒,且B物塊始終不動,但由于該外力對系統(tǒng)不做功,所以機械能守恒,即在恢復(fù)原長的過程中,彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為A物塊的動能.
解得,vB=0
(2)在彈簧恢復(fù)原長后,B開始離開墻壁,A做減速運動,B做加速運動,當(dāng)A、B速度相等時,A、B間的距離最大,設(shè)此時速度為v,在這個過程中,由動量守恒定律得
mvA=(m+3m)v
解得
根據(jù)機械能守恒,有W=
解得
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科目:高中物理 來源:2014屆河南省焦作市高三第一次模擬考試理綜物理試卷(解析版) 題型:實驗題
(7分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點計時器。用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300g、mB=100g,mA從高處由靜止開始下落,mB拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器計時周期為T=0.02s,則
(1)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=________J,系統(tǒng)勢能的減小量△EP=________J,由此得出的結(jié)論是___________;(重力加速度g取9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度。若某同學(xué)作出-h圖像如圖,可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=_________ m/s2。
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