如圖所示,斜面頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m1的小物塊A從斜面頂端由靜止滑下,進(jìn)入水平滑道時無機(jī)械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道左端M處的墻上,另一端與質(zhì)量為m2擋板B相連,彈簧處于原長時,B恰位于滑道上的O點.A與B碰撞時間極短,碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧,已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計,重力加速度為g,求
(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大小;
(2)物塊A在與擋板B碰撞后瞬間速度v 的大;
(3)彈簧最大壓縮量為d時的彈性勢能Ep(設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零).
(1)由機(jī)械能守恒定律,有m1gh=
1
2
m1v2

v=
2gh

(2)A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,由動量守恒,有m1v=(m1+m2)v′
v′=
m1
m1+m2
v=
m1
m1+m2
2gh

(3)A、B克服摩擦力所做的功W=μ(m1+m2)gd
由能量守恒定律,有
1
2
(m1+m2)v2=Ep+μ(m1+m2)gd

解得Ep=
m12gh
m1+m2
-μ(m1+m2)gd

答:(1)物塊 A在與擋板 B碰撞前瞬間速度 v的大小v=
2gh

(2)物塊 A在與擋板 B碰撞后瞬間速度v的大小
m1
m1+m2
2gh

(3)彈簧最大壓縮量為 d時的彈性勢能Ep=
m12gh
m1+m2
-μ(m1+m2)gd
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一輛小車靜置于光滑水平面上.車的左端固定有一個水平彈簧槍,車的右端有一個網(wǎng)兜.若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸,彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中.從彈簧槍發(fā)射彈丸以后,下列說法中正確的是( 。
A.小車先向左運動一段距離然后停下
B.小車先向左運動又向右運動,最后回到原位置停下
C.小車一直向左運動下去
D.小車先向左運動,后向右運動,最后保持向右勻速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一輛小車裝一單擺,小車放在光滑的水平面上,如圖所示.開始時將擺球拉至某一高度(小車和擺球都靜止).當(dāng)將擺球無初速釋放后,做自由擺動時( 。
A.在擺動過程中,擺繩的拉力對擺球不做功
B.不計空氣阻力,在擺動過程中,擺球的機(jī)械能守恒
C.在擺動過程中,地面對小車的彈力保持不變
D.小球擺至最高點時,小球相對小車的速度為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn),質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計,位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上.一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計).今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點時與Q的碰撞時間極短,且無能量損失,已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,M:m=4:1,重力加速度為g.求:
(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大?
(2)平板車P的長度為多少?
(3)小物塊Q落地時距小球的水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,甲、乙兩光滑圓軌道放置在同一豎直平面內(nèi),甲軌道半徑是R且為乙軌道半徑的2倍,兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個小球夾住,但不拴接.如果a、b兩個小球的質(zhì)量均為m,同時釋放兩小球,且要求a、b都能通過各自的最高點,則彈簧在釋放前至少具有多大的彈性勢能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一人坐在一輛小車上,車上還有25個質(zhì)量均為m的小球,人、球與小車總質(zhì)量為100m.人與車相對靜止一起沿水平光滑軌道以v0運動.若人沿運動方向以相對地面5v0的速度將球一個個相繼拋出.求:
(1)拋出第1個球后小車瞬時速度?
(2)拋出第n個球后小車瞬時速度?
(3)拋出若干球后,車能否變成反向滑行?若能則求出剛開始反向滑行時小車的速度大;若不能則求出將球全部拋出后小車的速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量之比MA:MB=3:2,原來靜止在平板小車C上,A、B間有一根被壓縮的彈簧,地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后,A、B兩物體被反向彈開,則A、B兩物體滑行過程中( 。
A.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B組成的系統(tǒng)動量守恒
B.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)之比為2:3,A、B組成的系統(tǒng)動量守恒
C.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B兩物體的總動量向右
D.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)之比為2:3,小車C向左運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑水平面上,用等大異向的F1、F2分別同時作用于A、B兩個靜止的物體上,已知ma<mb,經(jīng)過相同的時間后同時撤去兩力,以后兩物體相碰并粘為一體,則粘合體最終將(  )
A.靜止B.向右運動C.向左運動D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

載人氣球開始靜止于高h(yuǎn)的高空,氣球質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m.若人沿繩梯滑至地面,則繩梯的長度至少為( 。
A.
mh
M+m
B.
Mh
M+m
C.
(M+m)h
m
D.
(M+m)h
M

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