如圖所示,輕質(zhì)彈簧將質(zhì)量為m的小物塊連接在質(zhì)量為M(M=3m)的光滑框架內(nèi)。小物塊位于框架中心位置時(shí)彈簧處于自由長(zhǎng)度.現(xiàn)設(shè)框架與小物塊以共同速度V0沿光滑水平面向左勻速滑動(dòng)。

(1)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞后速度為零,但與墻壁間不粘連,求框架脫離墻壁后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的最大值。
(2)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞,立即反彈,在以后過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為,求框架與墻壁碰撞時(shí)損失的機(jī)械能ΔE1。
(3)在(2)情形下試判定框架與墻壁能否發(fā)生第二次碰撞?若不能,說(shuō)明理由.若能,試求出第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能ΔE2。(設(shè)框架與墻壁每次碰撞前后速度大小之比不變)
(1)EP=         (2)△E1==
(3)△E2=
(1)框架與墻壁碰撞后,物塊以V0壓縮彈簧,后又返回,當(dāng)返回原位時(shí)框架開始離開,由機(jī)械能守恒知,此時(shí)物塊速度是V0方向向右。設(shè)彈簧有最大勢(shì)能時(shí)共同速度為V
由動(dòng)量守恒定律知   m V0=4mV
由能量守恒定律   =+ EP×
EP=                                                 
(2)設(shè)框架反彈速度為V1、最大勢(shì)能時(shí)共同速度為V。則
由動(dòng)量、能量守恒定律得
3m V1—m V0=4mV
             
解得:9+18 V1 V0—7="0          " V1=    (舍去)
帶入得:V="0                         "
△E1==             
(3)由(2)知第一次碰后反彈后,二者總動(dòng)量為零,故當(dāng)彈簧再次伸展后仍可繼續(xù)與墻壁相撞,并以V1=的速度與墻壁相撞,由題意知,  所以 
故△E2=
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:單選題

質(zhì)量為m的物體在空中由靜止下落,由于空氣阻力的影響,運(yùn)動(dòng)的加速度是9g/10,物體下落高度為h,重力加速度為g,以下說(shuō)法正確的是( 。
A.重力勢(shì)能減少了9mgh/10
B.動(dòng)能增加了mgh
C.機(jī)械能損失了mgh/10
D.克服阻力做功為9mgh/10

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕緣材料制成的圓軌道固定在傾角為θ的斜面上,與斜面的交點(diǎn)是A,直徑AB垂直于斜面,直徑CD和MN分別在水平和豎直方向上.整個(gè)裝置處在與圓軌道面平行的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷)剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn).現(xiàn)給在A點(diǎn)的該小球一沿圓切線方向的初速度,使其恰能沿圓軌道完成圓周運(yùn)動(dòng).下列對(duì)該小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析中,錯(cuò)誤的是(    )
A.小球一定帶負(fù)電    
B.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
C.小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小

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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,質(zhì)量為M="20" kg的平板車靜止在光滑的水平面上;車上最左端停放著質(zhì)量為m=5kg的電動(dòng)車,電動(dòng)車與平板車上的擋板相距L="5" m.電動(dòng)車由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2s電動(dòng)車與擋板相碰,問(wèn):

(1) 碰撞前瞬間兩車的速度大小各為多少??
(2) 若碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,且碰后電動(dòng)機(jī)關(guān)閉并剎車,使電動(dòng)車只能在平板車上滑動(dòng),要使電動(dòng)車不脫離平板車,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少多大?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖(甲)所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)L=1.0m、右端帶有豎直擋板的木板B,靜止在光滑水平面上.質(zhì)量為m的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))A,以水平速度滑上B的左端,在右端與B碰撞后,最后恰好滑回木板B的左端. 已知=3,并且在A與擋板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,忽略碰撞時(shí)間,取g=10m/s2,求:

(1)木塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)在圖(乙)所給坐標(biāo)系中,畫出此過(guò)程中B對(duì)地的速度——時(shí)間圖線.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下面關(guān)于沖量的說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體受到很大的沖力時(shí),其沖量一定很大
B.當(dāng)力與位移垂直時(shí),該力的沖量為零
C.不管物體做什么運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同
D.只要力的大小恒定,其相同時(shí)間內(nèi)的沖量就恒定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的有(    )
A.動(dòng)量不變的運(yùn)動(dòng),一定是勻速運(yùn)動(dòng)
B.動(dòng)量大小不變的運(yùn)動(dòng),可能是變速運(yùn)動(dòng)
C.如果在任何相等時(shí)間內(nèi)物體所受的沖量相等(不為零),那么該物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)
D.若某一個(gè)力對(duì)物體做功為零,則這個(gè)力對(duì)該物體的沖量也一定為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,內(nèi)壁光滑的木槽質(zhì)量為mA= m,內(nèi)直徑為2L,置于水平桌面上,槽與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.槽內(nèi)有兩個(gè)小球B、C,它們的質(zhì)量分別是mB = m,mC="2" m .現(xiàn)用兩球?qū)⒑芏痰妮p彈簧壓緊(球與彈簧不連接),且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距離均為L(zhǎng),這時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP = μmgL.同時(shí)釋放B、C球,并假設(shè)小球與槽碰撞后不分離,碰撞時(shí)間不計(jì).求:

小題1:第1個(gè)小球與槽碰撞后的共同速度?
小題2:第2個(gè)小球與槽碰撞后的共同速度?
小題3:整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,桌面與槽摩擦產(chǎn)生的熱量?

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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,在光滑水平面上放有長(zhǎng)為2L的木板C ,在C 的左端和中間兩處各放有小物塊A 和B ( A 、B 均可視為質(zhì)點(diǎn)), A 、B 與長(zhǎng)木板c 間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A 、B 、c 的質(zhì)量均為m .開始時(shí),B 、c 靜止,A 以初速度v0向右運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊B 與木板c 之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.則:

( 1 )物塊A 在C 板上滑動(dòng)過(guò)程中(未與B 相碰),求物塊B 和木板C 間的摩擦力大小.
( 2 )要使物塊A 能與B 相碰,且物塊B 不滑離木板C ,物塊A 的初速度v0應(yīng)滿足什么條件?(設(shè)碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間極短.碰后物續(xù)A 、B 交換速度)

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