如圖所示，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)�；瑝KA從半徑為R的光滑圓弧槽無初速滑下，從P點(diǎn)滑上水平導(dǎo)軌，當(dāng)A滑過距離sl＝R時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連．最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止．在A、B壓縮彈簧過程始終未超過彈簧的彈性限度。已知滑塊A和B質(zhì)量均為m（A、B可視為質(zhì)點(diǎn)），且與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為＝0.1，重力加速度為g，試求：

（1）滑塊A從圓弧滑到P點(diǎn)時(shí)對(duì)導(dǎo)軌的壓力，

（2）A、B碰后瞬間滑塊A的速度，

（3）運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量S2

 

 

【答案】

(1)3mg? （2）?? （3）0.625R

【解析】

試題分析：(1)設(shè)滑塊A到達(dá)P點(diǎn)的速度為v0

由機(jī)械能守恒得:???? ①? （2分）

在P點(diǎn)有：N-mg=? ②?? （2分）

聯(lián)立①②式得 N=3mg ③??? （1分）

由牛頓第三定律可知：

滑塊A對(duì)導(dǎo)軌的壓力 ④? （1分）

（2）A剛接觸B時(shí)速度為v1（碰前），A運(yùn)動(dòng) s1過程由動(dòng)能定理得，

?? ⑤? （2分）

碰撞過程中動(dòng)量守恒,令碰后瞬間A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2，則有

m v1 =2m v2??? ⑥? （2分）

解得v2=?? ⑦? （2分）

（3）設(shè)A、B在彈簧碰后恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí), 共同速度為v3，在這過程中，由動(dòng)能定理，有

?? ⑧?? （2分）

后A、B開始分離，A單獨(dú)向右滑到P點(diǎn)停下，由動(dòng)能定理有

? ⑨???? （2分）

解得? s2=0.625R?? ⑩??? （2分）

考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、機(jī)械能守恒

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，光滑弧形槽固定在光滑的水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，輕彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質(zhì)量為m的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在小球上加一豎直向上的恒力F使小球向上運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離為H，則此過程中（g為重力加速度，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?湛江二模）如圖所示，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)．另一質(zhì)量與B相同滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以初速度v0向B滑行，當(dāng)A滑過l1的距離時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連．已知滑塊A和B皆可看作質(zhì)點(diǎn)，且滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為l2，求：
（1）A與B碰前瞬間A的速度是多大？
（2）最后A在距出發(fā)點(diǎn)P多遠(yuǎn)的地方停止？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，輕彈簧的左端固定，右端與質(zhì)量為m的物塊B相連，B靜止在粗糙水平面上的O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．另一質(zhì)量與B相同的物塊A從P點(diǎn)以速度v0開始向B滑行，當(dāng)A滑過距離l時(shí)，與B發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起向左運(yùn)動(dòng)，A、B壓縮彈簧后恰好能夠返回并停在O點(diǎn)． 設(shè)A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，它們與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．求：
（1）A、B碰撞前瞬間，A的速度大�。�
（2）A、B碰撞后瞬間，A、B的速度大�。�
（3）彈簧的彈性勢(shì)能的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上的O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．另一質(zhì)量與B相同的塊A從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以初速度v0向B滑行，當(dāng)A滑過距離l時(shí)，與B相碰．碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)．設(shè)滑塊A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．求：

（1）碰后瞬間，A、B共同的速度大��；

（2）若A、B壓縮彈簧后恰能返回到O點(diǎn)并停止，求彈簧的最大壓縮量．

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