在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過(guò)程和下述力學(xué)模型類似，兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)，在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖3.01所示，C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D，在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變，然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連，過(guò)一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無(wú)機(jī)械能損失），已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。
（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度。
（2）求在A球離開(kāi)擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能
 
（1）
（2）
（1）設(shè)C球與B球粘結(jié)成D時(shí)，D的速度為v1，由動(dòng)量守恒得當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)，D與A的速度相等，設(shè)此速度為v2，由動(dòng)量守恒得，由以上兩式求得A的速度。
（2）設(shè)彈簧長(zhǎng)度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢(shì)能為EP，由能量守恒，有撞擊P后，A與D的動(dòng)能都為零，解除鎖定后，當(dāng)彈簧剛恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，勢(shì)能全部轉(zhuǎn)彎成D的動(dòng)能，設(shè)D的速度為v3，則有
以后彈簧伸長(zhǎng)，A球離開(kāi)擋板P，并獲得速度，當(dāng)A、D的速度相等時(shí)，彈簧伸至最長(zhǎng)，設(shè)此時(shí)的速度為v4，由動(dòng)量守恒得
當(dāng)彈簧伸到最長(zhǎng)時(shí)，其勢(shì)能最大，設(shè)此勢(shì)能為EP'，由能量守恒，有解以上各式得。
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：問(wèn)答題



（1）A、B兩物體滑到水平面時(shí)的速度大小和；
（2）從開(kāi)始釋放A、B兩物體到B物體追上A物體所用的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L，小木塊的質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過(guò)定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開(kāi)始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為（   ）
A．B．2
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，光滑水平面上有一長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板的上表面也是水平光滑的，右端用細(xì)繩拴在墻上，左端上部固定一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為的鐵球以某一初速度，在木板的上表面上向左勻速運(yùn)動(dòng)，鐵球與彈簧剛接觸時(shí)繩子繃緊，小球的速度仍與初速度相同，彈簧被壓縮后，鐵球的速度逐漸減小，當(dāng)速度減小到初速度的一半時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為，此時(shí)細(xì)繩恰好被拉斷（不考慮這一過(guò)程中的能量損失），此后木板開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)。

（1）鐵球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度是多少？
（2）若木板的質(zhì)量為，木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后彈簧的彈性勢(shì)能最大是多少？
（3）為使木板獲得的動(dòng)能最大，木板的質(zhì)量應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，水平面放一質(zhì)量為0.5kg的長(zhǎng)條形金屬盒，盒寬，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，在盒的A端有一個(gè)與盒質(zhì)量相等的小球。球與盒無(wú)摩擦，現(xiàn)在盒的A端迅速打擊一下金屬盒，給盒以的向右的沖量，設(shè)球與盒間的碰撞沒(méi)有能量損失，且碰撞時(shí)間極短，求球與盒組成的系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到完全停止所用時(shí)間。（）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在水平光滑細(xì)桿上穿著A、B兩個(gè)剛性小球，兩球間距離為L(zhǎng)，用兩根長(zhǎng)度同為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩與C球連接（如圖20所示），開(kāi)始時(shí)三球靜止二繩伸直，然后同時(shí)釋放三球。已知A、B、C三球質(zhì)量相等，試求A、B二球速度V的大小與C球到細(xì)桿的距離h之間的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一輕繩穿過(guò)光的定滑輪，兩端各拴一小物塊，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，已知m2=3m1，起始時(shí)m1放在地上，m2離地面高度為h=1.00m，繩子處于拉直狀態(tài)，然后放手，設(shè)物塊與地面相碰時(shí)完全沒(méi)有彈起（地面為水平沙地），繩不可伸長(zhǎng)，繩中各處拉力均相同，在突然提拉物塊時(shí)繩的速度與物塊相同，試求m2所走的全部路程（取三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在平臺(tái)右側(cè)緊靠著用同種材料制成的軌道ABC，AB段為四分之一圓弧，半徑為R=1m，水平放置的BC段足夠長(zhǎng)．現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量分別為3kg和1kg的物塊P和Q，用一段質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩掛在光滑的定滑輪的兩端，先用手托著P，使兩物塊等高且距離平臺(tái)也為R，物塊與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，現(xiàn)釋放物塊P，在P物塊剛落地時(shí)剪斷細(xì)線，之后Q會(huì)恰好落入ABC軌道繼續(xù)滑行，且停在C點(diǎn)，BC=2R，求：
（1）P物塊落地時(shí)P和Q共同的速度多大
（2）物塊在AB段克服摩擦力做功多少．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖4所示，在距地面目高的水平臺(tái)面A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度V0拋出。不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)距平臺(tái)h的下方的B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

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