如圖所示,物塊C質(zhì)量mc=4kg,上表面光滑,左邊有一立柱,放在光滑水平地面上。一輕彈簧左端與立柱連接,右端與物塊B連接,mB=2kg;豎直放置的半徑R=1.8m的光滑四分之一圓弧最低點(diǎn)的切線水平,且與物塊C上表面在同一水平面上。物塊A從圓弧的頂點(diǎn)靜止釋放,達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量m1=2kg,m2=1kg的兩個(gè)物塊1和2,物塊1水平向左運(yùn)動(dòng)與B粘合在一起,物塊2具有水平向右的速度,剛好回到圓弧的最高點(diǎn)。A、B都可以看著質(zhì)點(diǎn)。取g="10" m/s2。求:

(1) 物塊A炸裂時(shí)增加的機(jī)械能△E是多少?
(2) 在以后的過程中,彈簧最大的彈性勢(shì)能Epm是多大?
設(shè)物塊A炸裂前的速度為v0,由動(dòng)能定理
設(shè)物塊1的初速度為v1,物塊2的初速度為v2,則v2=v0
由動(dòng)量守恒定律得mAv0= m1v1-m2v2
而mA=m1+m2,解得v1=12m/s
,解得△E ="108" J
(2) 設(shè)物塊1 與B粘合在一起的共同速度為vB,由動(dòng)量守恒m1v1=(m1+mB)vB,所以vB="6" m/s
在以后的過程中,當(dāng)物塊C和1、B的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,設(shè)共同速度為vm,由動(dòng)量守恒    (m1+mB)vB = (m1+mB+mC)vm,有vm="3" m/s
由能量守恒得,得Epm=" 36" J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”示意圖,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái),當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí),兩個(gè)滾輪彼此分開,夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實(shí)坑底.然后兩個(gè)滾輪再次壓緊,夯桿被提上來(lái),如此周而復(fù)始.已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s,滾輪對(duì)夯桿的正壓力FN=2×104N,滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,夯桿質(zhì)量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大,取g=10m/s2.求:
(1)在每個(gè)打夯周期中,電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿所做的功;
(2)每個(gè)打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)打夯周期。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,光滑水平面AB與豎直面上的半圓形固定導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,導(dǎo)軌半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧,把物塊釋放,在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過C點(diǎn),求:

(1)彈簧對(duì)物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服阻力做的功;
(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面AB時(shí)動(dòng)能的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,斜面軌道AB與水平面之間的夾角,BD為半徑R=4m的圓弧形軌道,且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上,在B點(diǎn),軌道AB與圓弧形軌道BD相切,整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑,在A點(diǎn)處一質(zhì)量m=lkg的小球由靜止滑下,經(jīng)過B、C點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去,最后落在地面上的S點(diǎn)時(shí)的速度大小=8m/s,已知A點(diǎn)距地面的高度 H=10m,B點(diǎn)距地面的高度h=5m,設(shè)以MDN為分界線,其左邊為一阻力場(chǎng)區(qū)域,右邊為真空區(qū)域,g取10m/s2,cos=0.6,求:
(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度為多大?
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力?
(3)設(shè)小球從D點(diǎn)拋出后,受到的阻力與其瞬時(shí)速度方向始終相反,則小球從D點(diǎn)至S點(diǎn)的過程中,阻力所做的功為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)量為的物體以a=2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng),則在此物體下降h高度的過程中,下列說(shuō)法正確的是(     )
A.物體的重力勢(shì)能減少了2mghB.物體的動(dòng)能增加了2mgh
C.物體的機(jī)械能保持不變D.物體的機(jī)械能增加了2mgh

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平面的高度為h,一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后,以水平速度v0/2射出。重力加速度為g,則(   )
A.子彈穿過后物塊的速度為
B.子彈穿過后物塊的速度為
C.此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
D.此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體,在恒力F作用下從靜止開始上升h的過程中,空氣阻力不計(jì),下列說(shuō)法中正確的是:
A.物體的機(jī)械能守恒B.物體的機(jī)械能增加了(F-mg)h
C.恒力F對(duì)物體做功為FhD.物體動(dòng)能增加了Fh

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直平行金屬板帶等量異種電荷(A板帶正電,B板帶負(fù)電),一帶電顆粒沿圖中直線從AB運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(   )
A.顆?赡軒дB.顆粒機(jī)械能減小
C.顆粒電勢(shì)能減小D.顆粒動(dòng)能減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(6分)如圖所示,在光滑水平面上放置A、B兩物體,質(zhì)量均為m,其中B物體帶有不計(jì)質(zhì)量的彈簧靜止在水平面內(nèi)。A物體以速度v0右運(yùn)動(dòng),并壓縮彈簧。求:
(1)彈簧壓縮量達(dá)到最大時(shí)A、B兩物體的速度VA和VB
(2)彈簧彈性勢(shì)能的最大值EP。

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