如圖所示,在光滑的水平桌面上有一質(zhì)量mC=5kg的長(zhǎng)木板C,它的兩端各有一塊擋板.在板的正中央并排放著兩個(gè)滑塊A和B,它們的質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=4kg.A、B間有一個(gè)被壓縮的輕質(zhì)彈簧.開始時(shí)A、B、C均處于靜止,突然松開彈簧,在極短的時(shí)間內(nèi)彈簧將A、B彈出,A以vA=6m/s的速率水平向左滑動(dòng).兩滑塊與擋板碰后都與擋板結(jié)成一體,且與擋板碰撞時(shí)間極短.不計(jì)A、B和C間的摩擦.
求:
(1)B被彈出時(shí)的速度vB;
(2)彈簧松開前的彈性勢(shì)能EP;
(3)當(dāng)兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞后,板C的速度vC

(1)以A、B為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析,合外力為零,動(dòng)量守恒.
取水平向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
0=mAvA+mBvB
代入數(shù)據(jù)求得:vB=-1.5m/s
方向水平向右
(2)彈簧松開的過程中,只有彈簧的彈力做功,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:
EP=
1
2
mAvA2+
1
2
mBvB2

代入數(shù)據(jù),求出彈簧的彈性勢(shì)能EP=22.5J
(3)以A、B、C為研究對(duì)象,經(jīng)受力分析,系統(tǒng)動(dòng)量守恒.
根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
0=(mA+mB+mC)vC
代入數(shù)據(jù)得:vC=0
答:(1)B被彈出時(shí)的速度為-1.5m/s.
(2)彈簧松開前的彈性勢(shì)能為22.5J.
(3)當(dāng)兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞后,板C的速度為0.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)木塊,A、B之間用一輕彈簧連接.A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài).若突然撤去力F,則下列說法中正確的是( 。
A.木塊A離開墻壁前,墻對(duì)木塊A的沖量大小等于木塊B動(dòng)量變化量的大小
B.木塊A離開墻壁前,彈性勢(shì)能的減少量等于木塊B動(dòng)能的增量
C.木塊A離開墻壁時(shí),B的動(dòng)能等于A、B共速時(shí)的彈性勢(shì)能
D.木塊A離開墻壁后,當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),木塊A的速度為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有一內(nèi)表面光滑的金屬盒,底面長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2m,質(zhì)量為m1=1kg,放在水平面上,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,在盒內(nèi)最右端放一半徑為r=0.1m的光滑金屬球,質(zhì)量為m2=1kg,現(xiàn)在盒的左端給盒施加一個(gè)水平?jīng)_量I=3N?s,(盒壁厚度,球與盒發(fā)生碰撞的時(shí)間和能量損失均忽略不計(jì)).g取10m/s2,求:
(1)金屬盒能在地面上運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?
(2)金屬盒從開始運(yùn)動(dòng)到最后靜止所經(jīng)歷的時(shí)間多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為d.現(xiàn)給A一初速度,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短.當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,B的質(zhì)量為A的2倍,重力加速度大小為g.求A的初速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)士兵坐在皮劃艇上,水的阻力不計(jì),他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量共100kg,這個(gè)士兵用自動(dòng)步槍在2s時(shí)間內(nèi)沿水平方向連續(xù)射出10發(fā)子彈,每發(fā)子彈的質(zhì)量為10g,子彈離開槍口時(shí)相對(duì)地面的速度是800m/s.射擊前皮劃艇是靜止的,不計(jì)子彈射出后對(duì)總質(zhì)量的影響.則每次射擊后皮劃艇的速度改變和連續(xù)射擊時(shí)槍受到的平均反沖作用力為( 。
A.0.08m/s,40NB.0.04m/s,40N
C.8m/s,20ND.0.08m/s,20N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為M的快艇攜帶一顆質(zhì)量為m的魚雷,兩者一起以速度v向前運(yùn)動(dòng).快艇沿前進(jìn)方向發(fā)射魚雷后,速度減為原來的
1
3
,不計(jì)水的阻力,則魚雷的發(fā)射速度為( 。
A.
2M+3m
3m
v
B.
2M
3m
v
C.
4M-m
3m
v
D.
4M
3m
v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量均為m=2kg的兩平板車M和N靠在一起且靜止在光滑水平面上,兩平板車的上表面在同一高度且表面粗糙,在M車的左端靜止著質(zhì)量為mA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖所示,一顆質(zhì)量為mB=0.02kg的子彈以800m/s的水平速度射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,當(dāng)物體A從M車滑到N車上時(shí),M車與N車立即分開,最后物體A與N車具有相同的速度v=3m/s,求M車的末速度是多大.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s滑上靜止在水平地面的平板小車的左端.小車質(zhì)量M=80kg,物體在小車上滑行一段距離后相對(duì)于小車靜止.已知物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,小車與地面間的摩擦可忽略不計(jì),g取10m/s2,求:
(1)物體相對(duì)小車靜止時(shí),小車的速度大。
(2)整個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;
(3)小車在地面上滑行的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一顆子彈以較大的水平速度擊穿原來靜止在光滑水平面上的木塊,設(shè)木塊對(duì)子的阻力恒定,則當(dāng)子彈射入速度增大時(shí),下列說法正確的是( 。
A.木塊獲得的動(dòng)能變大
B.木塊獲得的動(dòng)能變小
C.子彈穿過木塊的時(shí)間變長(zhǎng)
D.子彈穿過木塊的時(shí)間變短

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