16.質(zhì)量m和M的兩木塊分別以v1和v2的速度沿粗糙足夠長的斜面勻速下滑.已知斜面固定,v1>v2.求兩木塊發(fā)生相互作用的過程中.輕質(zhì)彈簧能達(dá)到的最大彈性勢(shì)能.

分析 兩木塊發(fā)生相互作用的過程中,系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,當(dāng)兩者速度相等時(shí),彈簧的壓縮量最大,彈簧彈性勢(shì)能最大,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律求出最大彈性勢(shì)能.

解答 解:將兩物塊視為系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)遵循動(dòng)量守恒.且兩物塊速度相等時(shí),輕質(zhì)彈簧達(dá)到的彈性勢(shì)能最大,以平行于斜面向下為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mv1+Mv2=(m+M)v,
由能量守恒定律得:Epm=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$(m+M)v2
聯(lián)立方程解得,彈簧能達(dá)到的最大彈性勢(shì)能:Epm=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{(m{v}_{1}+M{v}_{2})^{2}}{2(m+M)}$
答:彈簧能達(dá)到的最大彈性勢(shì)能為$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{(m{v}_{1}+M{v}_{2})^{2}}{2(m+M)}$.

點(diǎn)評(píng) 本題要分析清楚兩木塊運(yùn)動(dòng)過程,判斷出系統(tǒng)的合外力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題.

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:選擇題

6.帶有$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道,質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上,如圖所示.一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車,當(dāng)小球上行再返回并脫離滑車時(shí),以下說法正確的是( 。
A.小球一定水平向左做平拋運(yùn)動(dòng)B.小球可能水平向左做平拋運(yùn)動(dòng)
C.小球不可能做自由落體運(yùn)動(dòng)D.小球不可能水平向右做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落,到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),從繩子繃緊到運(yùn)動(dòng)員下落至最低點(diǎn)的過程中,下列說法不正確的是(  )
A.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小
B.運(yùn)動(dòng)員克服彈力做功,蹦極繩彈性勢(shì)能增加
C.運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能始終減小
D.重力勢(shì)能的改變量與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.隨著我國登月計(jì)劃的實(shí)施,我國宇航員登上月球已不是夢(mèng)想.假如我國宇員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn).已知月球的半徑為R.萬有引力常量為G.由以上數(shù)據(jù),不能估算的物理量是( 。
A.月球表面的重力加速度B.月球的質(zhì)量
C.月球的第一宇宙速度D.月球?qū)τ詈絾T的引力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.一物體從某行星表面豎直向上拋出.從拋出瞬間開始計(jì)時(shí)物體相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移x與所用時(shí)間t的關(guān)系如圖所示.已知該星球半徑R=8×105Km,萬有引力常G=6.67×10-11N.m2/kg2,由圖可知( 。
A.該行星表面的重力加速度大小為2m/s2
B.該行星質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為1020Kg
C.物體拋出時(shí)的初速度大小為8m/s
D.該行星的第一宇宙速度為V1=50km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.根據(jù)相對(duì)論,下列說法正確的是(  )
A.在不同的慣性參考系中,物理定律的數(shù)學(xué)形式是不同的
B.真空中的光速在不同慣性參考系中不相同的
C.一條沿身長度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿子,其長度與靜止時(shí)不同
D.一條沿垂直于自身長度的方向高速運(yùn)動(dòng)桿子,其長度與靜止時(shí)不同

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.民航客機(jī)機(jī)艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面長5.5m,質(zhì)量60kg的人沿斜面滑下時(shí)所受的阻力是240N,求人滑至低端時(shí)的速度.(請(qǐng)用動(dòng)能定理解答)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.從距地面高為4.9m處以9.8m/s的初速度水平拋出一小球,不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為9.8m
B.小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為4.9m
C.小球落地時(shí)的速度大小為4.9m/s
D.小球落地時(shí)的速度大小為9.8m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,物塊質(zhì)量為m,與甲、乙兩彈簧相連接,乙彈簧下端與地面連接,甲、乙兩彈簧質(zhì)量不計(jì),其勁度系數(shù)分別為k1、k2,起初甲彈簧處于自由長度,現(xiàn)用手將甲彈簧的A端緩慢上提,使乙彈簧產(chǎn)生的彈力大小變?yōu)樵瓉淼?\frac{2}{3}$,則A端上移距離可能是(  )
A.$\frac{{(k}_{1}{+k}_{2})mg}{{{3k}_{1}k}_{2}}$B.$\frac{2{(k}_{1}{+k}_{2})mg}{{{3k}_{1}k}_{2}}$
C.$\frac{4{(k}_{1}{+k}_{2})mg}{{{3k}_{1}k}_{2}}$D.$\frac{5{(k}_{1}{+k}_{2})mg}{{{3k}_{1}k}_{2}}$

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