如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2kg,mB=1kg,mC=1kg.现用一轻*簧...
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问题详情:
如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2kg,mB=1kg,mC=1kg.现用一轻*簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩*簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功W=108J(*簧仍处于**限度内),然后同时释放A、B,*簧开始逐渐变长,当*簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求:
①*簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?
②当*簧第二次被压缩到最短时,*簧具有的**势能为多少?
【回答】
考点: 动量守恒定律.
专题: 动量定理应用专题.
分析: ①*簧释放过程中A、B系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出A、B的速度;
②*簧压缩到最短时*簧**势能最大,A、B、C系统动量守恒,应用动量守恒与能量守恒定律可以求出*簧的最大**势能.
解答: 解:①*簧恢复原长时,A、B系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA﹣mBvB=0,
由能量守恒定律得:W=mAvA2+mBvB2,
代入数据解得:vA=6m/s,vB=12m/s;
②B、C碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mCvC﹣mBvB=(mC+mB)v1,
代入数据解得:v1=﹣4m/s,
以向右为正方向,A、B、C系统,由动量守恒定律的:
mAvA+(mC+mB)v1=(mA+mB+mC)v2,
代入数据解得:v2=1m/s,
由能量守恒定律得:EP=mAvA2+(mC+mB)v12﹣(mA+mB+mC)v22,
代入数据解得:EP=50J;
答:①*簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小分别为:6m/s、12m/s.
②当*簧第二次被压缩到最短时,*簧具有的**势能为50J.
点评: 本题考查动量守恒定律及能量守恒定律的应用,要注意正确分析物理过程,明确物理规律的正确应用即可求解.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题
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