分析 (1)釋放滑塊后,彈簧對(duì)滑塊做功,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能,由機(jī)械能守恒定律可以求出滑塊的速度.
(2)滑塊與凹槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,彈簧第一次被滑塊壓縮到最短時(shí)兩者速度相等,由動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度.再能量守恒定律求出此時(shí)的彈性勢(shì)能.
(3)最終滑塊停在凹槽上,對(duì)整個(gè)過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求出滑塊在CB段滑行的總路程,再求滑塊和凹槽右端碰撞的次數(shù).
解答 解:(1)設(shè)滑塊釋放后,第一次離開(kāi)彈簧時(shí)的速率為v0.
對(duì)滑塊和彈簧組成的系統(tǒng),由機(jī)械能守恒得:Ep=12mv02
解得 v0=5m/s
(2)彈簧第一次被滑塊壓縮到最短時(shí)滑塊與凹槽的速度相同,設(shè)為v.取水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=1m/s,方向水平向右.
由能量守恒定律得 μmg•2L+Ep=12mv02-12(M+m)v2
解得彈簧的彈性勢(shì)能 Ep=1.96J
(3)最終滑塊停在凹槽上,設(shè)滑塊在CB段滑行的總路程為s.
滑塊停在凹槽上時(shí)兩者速度相同,且為 v=1m/s
對(duì)整個(gè)過(guò)程,由能量守恒定律得
μmgs=12mv02-12(M+m)v2
解得 s=1m
所以滑塊和凹槽右端碰撞的次數(shù)為 n=1+s−L2L=1+1−0.12×0.1=5.5(次),取整數(shù),即為5次.
答:
(1)滑塊釋放后,第一次離開(kāi)彈簧時(shí)的速率是5m/s.
(2)彈簧第一次被滑塊壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能是1.96J.
(3)滑塊和凹槽右端碰撞的次數(shù)是5.
點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程,明確系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,能量也守恒,知道摩擦生熱與相對(duì)路程有關(guān).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的平均速度等于\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2} | |
B. | 汽車(chē)在t1~t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率 | |
C. | t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的功率等于m(\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}+Ff)v1 | |
D. | 0~t1時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的牽引力等于m\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}} |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向,表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 | |
B. | 電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的一系列曲線 | |
C. | 電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線不會(huì)相交 | |
D. | 電場(chǎng)線是客觀存在的 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 支持力做功為mgL | B. | 合外力做功為mgL | ||
C. | 拉力做功為FLcosθ | D. | 滑動(dòng)摩擦力做功為-μmgL |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小物體從斜面體底端滑到頂端的位移大小為\frac{2\sqrt{3}}{3}h | |
B. | 水平推力F的大小為\frac{\sqrt{3}}{2}mg | |
C. | 斜面體對(duì)小物體的支持力對(duì)小物體所不做功 | |
D. | 繩子的拉力對(duì)小物體做功為mgh |
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