【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H的光滑水平桌面上。現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運動,經(jīng)一段時間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段后從桌面邊緣飛出。已知,求:

1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度v

2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能Epmax;

3)滑塊C落地點與桌面邊緣的水平距離s。

【答案】123

【解析】

解:(1)滑塊從光滑曲面上高處由靜止開始滑下的過程,機械能守恒,設(shè)其滑到底面的速度為 ,由機械能守恒定律有:

解之得:

滑塊碰撞的過程,、系統(tǒng)的動量守恒,碰撞結(jié)束瞬間具有共同速度設(shè)為 ,由動量守恒定律有:

解之得:

(2)滑塊、發(fā)生碰撞后與滑塊一起壓縮彈簧,壓縮的過程機械能守恒,被壓縮彈簧的彈性勢能最大時,滑塊、速度相等,設(shè)為速度

由動量守恒定律有:

由機械能守恒定律有:

解得被壓縮彈簧的最大彈性勢能:

(3)被壓縮彈簧再次恢復自然長度時,滑塊脫離彈簧,設(shè)滑塊、的速度為,滑塊的速度為,分別由動量守恒定律和機械能守恒定律有:

解之得:,

滑塊從桌面邊緣飛出后做平拋運動:

解之得滑塊落地點與桌面邊緣的水平距離:

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1)為減少實驗誤差,彈射器出口端距離光電門應(yīng)該________ (選填“近些”或“遠些”)。

2)小球釋放前彈簧的彈性勢能Ep________。(用md、t表示)

3)該同學在實驗中測出多組數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)xt成反比的關(guān)系,則彈簧彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系式,正確的是________。(選填字母代號即可)

A. B. C. D.

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A. B. C. D.

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A. 三者到達桌面時速度之比為321

B. 三者運動的時間之比為321

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D. ba開始下落的時間差大于cb開始下落的時間差

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C. 2s末質(zhì)點甲、乙速度相同

D. 2s末質(zhì)點甲、乙相遇

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