【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1=1kg,m2=3kg的小車A和B靜止在水平面圖1上,小車A的右端水平連接一根輕彈簧,小車B以水平向左的初速度v0向A駛來,與輕彈簧相碰之后,小車A獲得的最大速度為v=6m/s,如果不計(jì)摩擦,也不計(jì)相互作用過程中機(jī)械能損失,求:

①小車B的初速度v0
②A和B相互作用過程中,彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能.

【答案】解:①由題意可得,當(dāng)A、B相互作用彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)A的速度達(dá)到最大,設(shè)此時(shí)B的速度為v2 , 所以:
由動(dòng)量守恒定律可得:m2v0=m1v+m2v2 ,
相互作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)能不變: m2v02= m1v2+ m2v22 ,
解得:v0=4m/s;
②第一次彈簧壓縮到最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,設(shè)此時(shí)A、B有相同的速度v′,
根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:m2v0=(m1+m2)v′,
此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,等于系統(tǒng)動(dòng)能的減少量:
△E= m2v02 (m1+m2)v′2=6J;
答:①小車B的初速度v0為4m/s.
②A和B相互作用過程中,彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能為6J
【解析】①兩車碰撞過程中,動(dòng)量與機(jī)械能守恒,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出小車B的初速度v0;②彈簧壓縮最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,由動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢(shì)能.

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:

【題目】一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示,在A點(diǎn)物體開始與彈簧接觸,到B點(diǎn)時(shí)物體速度為零,然后被彈回,下列說法中正確的是( )

A.物體從A下降到B的過程中,動(dòng)能不斷變小
B.物體從B上升到A的過程中,動(dòng)能不斷變小
C.物體從A下降到B,以及從B上升到A的過程中,動(dòng)能都是先增大,后減小
D.物體從A下降到B的過程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】歐盟和中國(guó)聯(lián)合開發(fā)的伽利 略項(xiàng)目建立起了伽利略系統(tǒng)(全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)).伽利略系統(tǒng)由27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成,可以覆蓋全球,現(xiàn)已投入使用.衛(wèi)星的導(dǎo)航高度為2.4×104km,傾角為56°,分布在3個(gè)軌道上,每個(gè)軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星,當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)頂替工作.若某顆預(yù)備衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上,以下說法中正確的是( )
A.預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期,速度大于工作衛(wèi)星的速度,向心加速度大于工作衛(wèi)星的向心加速度
B.工作衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期,速度大于同步衛(wèi)星的速度,向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度
C.為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道,應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣,通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速
D.三個(gè)軌道平面只有一個(gè)過地心,另外兩個(gè)軌道平面分別只在北半球和南半球

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具,某同學(xué)在17℃的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣,已知充氣前球的總體積V=2L,壓強(qiáng)為p1=latm,充氣筒每次充入△V=0.2L壓強(qiáng)為l atm的氣體,忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化,球內(nèi)氣體可視為理想氣體,取阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol1
(i)求充氣多少次可以讓球內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大至p2=3atm;
(ii)已知空氣在p1=l atm、17℃時(shí)的摩爾體積為Vmol=24L/mol,求滿足第(1)問的球內(nèi)空氣分子數(shù)目N.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是_____(選填“勻變速曲線運(yùn)動(dòng)”或“變加速曲線運(yùn)動(dòng)”),它在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是_____(選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”);豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是_____(選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“自由落體運(yùn)動(dòng)”)。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上,從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn),經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運(yùn)動(dòng).C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方,D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn).小物塊離開D點(diǎn)后,做平拋運(yùn)動(dòng),恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn).已知半圓軌道的半徑R=0.9m,D點(diǎn)距水平面的高度h=0.75m,取g=10m/s2 , 試求:

(1)摩擦力對(duì)物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一質(zhì)量為m的木塊,從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn),如圖所示.如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變,則以下敘述正確的是( )

A.木塊所受的合外力為零
B.因木塊所受的力都不對(duì)其做功,所以合外力做的功為零
C.重力和摩擦力的合力做的功為零
D.重力和摩擦力的合力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合力對(duì)物體做功為W,則( )

A.從第1秒末到第3秒末合力做功為4W
B.從第3秒末到第5秒末合力做功為-2W
C.從第5秒末到第7秒末合力做功為W
D.從第3秒末到第4秒末合力做功為-0.75W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2015·上海)一顆子彈以水平速度v0穿透一塊在光滑水平面上迎面滑來的木塊后,二者運(yùn)動(dòng)感方向均不變。設(shè)子彈與木塊間相互作用力恒定,木塊最后速度為v,則( )
A.v0越大,v越大
B.v0越小,v越大
C.子彈質(zhì)量越大,v越大
D.木塊質(zhì)量越小,v越大

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