如圖所示,光滑水平面上放有A、B、C三個物塊,其質(zhì)量分別為mA=2.0 kg,mB=mC=1.0 kg,用一輕彈簧連接A、B兩物塊,現(xiàn)用力壓縮彈簧使三物塊靠近,此過程外力做功72 J,然后釋放,求:

(1)釋放后物塊B對物塊C一共做了多少功?

(2)彈簧第二次被壓縮時,彈簧具有的最大彈性勢能為多大?

答案:
解析:

  (1)釋放后,在彈簧恢復(fù)原長的過程中B和C和一起向左運動,當彈簧恢復(fù)原長后B和C的分離,所以此過程B對C做功.

  選取A、B、C為一個系統(tǒng),在彈簧恢復(fù)原長的過程中動量守恒(取向右為正向):

  、佟(2分)

  系統(tǒng)能量守恒: ② (2分)

  ∴B對C做的功:、邸(1分)

  聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)得: (1分)

  (2)B和C分離后,選取A、B為一個系統(tǒng),當彈簧被壓縮至最短時,彈簧的彈性勢能最大,此時A、B具有共同速度v,取向右為正向

  由動量守恒: ④ (2分)

  彈簧的最大彈性勢能:、荨(2分)

  聯(lián)立①②④⑤并代入數(shù)據(jù)得:Ep=48 J (1分)


練習冊系列答案
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如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點.試求:
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向.

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如圖所示,光滑水平面與一半徑為R處在豎平面內(nèi)的光滑圓軌道相切,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以初速度v0向右運動進入圓軌道,在圖中虛線位置脫離軌道,重力加速度為g,下述說法正確的是( 。

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如圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,水平部分NQ的長度L=8m,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動.MN上放置兩個質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.開始時,A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢能EP=16J.現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧.
(1)求物塊B被彈開時速度的大。
(2)A與P相碰后靜止,當物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動,要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對A做的功.

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(2013?如東縣模擬)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道,之后向上運動恰能沿軌道運動到C點,求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達C點時的速度和落到水平面時離B點的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

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如圖所示,光滑水平面內(nèi),一根細繩一端固定,另一端系一小球,現(xiàn)讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則(  )

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