如圖所示，在光滑水平長直軌道上，A、B兩小球之間有一處于原長的輕質(zhì)彈簧，彈簧右端與B球連接，左端與A球接觸但不粘連，已知，開始時(shí)A、B均靜止.在A球的左邊有一質(zhì)量為的小球C以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與A球碰撞后粘連在一起，成為一個(gè)復(fù)合球D，碰撞時(shí)間極短.接著逐漸壓縮彈簧并使B球運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間后，D球與彈簧分離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）.

(1) 上述過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能是多少？

(2) 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)B球速度是多大？

(3) 若開始時(shí)在B球右側(cè)某位置固定一塊擋板（圖中未畫出），在D球與彈簧分離前使B球與擋板發(fā)生碰撞，并在碰后立即將擋板撤走，設(shè)B球與擋板碰撞時(shí)間極短,碰后B球速度大小不變，但方向相反.試求出此后彈簧的彈性勢(shì)能最大值的范圍.

 

【答案】

（1）(2) (3)

【解析】（1）C與A相碰后速度為，三個(gè)球共同速度為

        得  …………（1分）

      得…………（1分）

………（2分）

（2）設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，D球速度為，B球速度為

                  …………………………………（1分）

        ……………………………………（1分）

得             …………………（2分）

（3）設(shè)B球與檔板相碰前瞬間D、B兩球速度為、

               ……………………………………（1分）

與檔板碰后彈性勢(shì)能最大（設(shè)為），則D、B兩球速度相等，設(shè)為

    ……………………………………（1分）

整理得   ……………………………………（2分）

…（2分）

當(dāng)時(shí)，最大  ……………………………………（2分）

 當(dāng)時(shí)，最小  ……………………………………（2分）

………………………………………………………………（2分）

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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（2008?黃岡模擬）如圖所示，在光滑水平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力作用，以一定的初速度向右進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后又向左離開磁場(chǎng)．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中ab邊始終平行于MN．則線框向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)和向左運(yùn)動(dòng)離開磁場(chǎng)這兩個(gè)過程中（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上有木塊A和B，mA=0.5kg，mB=0.4kg，它們的上表面是粗糙的，今有一小鐵塊C，mC=0.1kg，以初速v0=20m/s沿兩木塊表面滑過，最后停留在B上，此時(shí)B、C以共同速度v=3m/s運(yùn)動(dòng)，求：
（1）A運(yùn)動(dòng)的速度vA=？
（2）小鐵塊C剛離開A時(shí)的速度vC′=？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上放著長為L，質(zhì)量為M的長木板，在長木板左端放一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），開始時(shí)物體和長木板均處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊和長木板間是粗糙的．今對(duì)物塊m施一水平向右的恒力F．下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑水平面上放有質(zhì)量為2kg的長木板B，模板B右端距豎直墻s=4m，木板B上有一質(zhì)量為1kg的金屬塊A，金屬塊A和木版B間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20．開始A以υo=3m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，木板B很長，A不會(huì)從B上滑下，木板B與豎直墻碰撞后以碰前速率返回，且碰撞時(shí)間極短．g取10m/s2．求
（1）木半B碰墻前，摩擦力對(duì)金屬塊A做的功
（2）A在B上滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量
（3）A在B上滑動(dòng)，A相對(duì)B滑動(dòng)的路程L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑水平面上靜止著一塊質(zhì)量為M=5kg的長方體木板A，木板的左端靜止放置著一質(zhì)量為m=2kg的物塊B，已知AB之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)物塊B施加一個(gè)大小為16N水平向右的拉力F后經(jīng)過2s物塊B被拉到木板的右端，g取10m/s2，求：
（1）2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度；
（2）要使B在A上運(yùn)動(dòng)的對(duì)地加速度是A對(duì)地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應(yīng)為多大？

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