如图所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体B左端与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A
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如图所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体B左端与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A
题型:不详
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如图所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,物体B左端与竖直墙壁相接触,另有一个物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动.物体C的速度-时间图象如图所示.
(1)求物体C的质量.
(2)弹簧压缩具有的最大弹性势能.
(3)在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功.
(4)在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量.
答案
(1)由图象可知,碰前C的速度v
0
=6m/s,碰后的速度v=2m/s,
A、C碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得:m
C
v
0
=(m
C
+m
A
)v,解得m
C
=2kg;
(2)A、B、C向左运动,当它们速度变为零时,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大,
由能量守恒定律得,最大弹性势能E
P
=
1
2
=(m
C
+m
A
)v
2
=12J;
(3)在5s到10s的时间内B物体的位移为零,则墙壁对物体B的作用力的功为零.
(4)由图象可知,在15s时,C的速度为v′-2m/s,
此时弹簧恢复原长,A、C的速度相等,而B的速度仍然为零,
在5s到15s内,对A、B、C三者组成的系统,由动量定理,得:
墙壁对B的冲量I=(m
C
+m
A
)v′-(m
C
+m
A
)v=(2+4)×(-2)-(2+4)×2=-24N•s,负号表示方向向右.
答:(1)物体C的质量为2kg.
(2)弹簧压缩具有的最大弹性势能为12J.
(3)在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功为零.
(4)在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量大小为24N•s,方向向右.
举一反三
在粗糙水平面上的A点处,放置一质量为M、边长为a的立方体形的大木箱子,现在将该箱子从A点移到远处的B点,两点之间的距离为S(S>>a),关于在这一过程中外力所做的功,
甲同学认为:用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功,一定要比木箱子从A点翻滚到B点时外力做的功少.(不计翻箱子过程中外力做的负功)
乙同学认为:用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功,一定要比木箱子从A点翻滚到B点时外力做的功多.(不计翻箱子过程中外力做的负功)
丙同学认为:用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功,一定和先在外力作用下由静止开始加速运动,在中途适当的地方撤去外力,再让箱子自行滑到B点停下做功一样多.
对以上三位同学的论述是否正确?如果不正确,给出你的观点,要求有详细的推理、说明.
题型:普陀区一模
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一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v
0
=16m/s的初速度竖直向上抛出,则人对小球所做的功为______J;小球落地时速度大小为24m/s,整个过程中小球克服空气阻力做功为______J.(g取10m/s
2
)
题型:浦东新区模拟
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如图所示,长为L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s,物块刚好滑到小车的左端.物块与小车间的摩擦力为 f,在此过程中( )
A.摩擦力对小物块做的功为fs
B.摩擦力对系统做的总功为0
C.力F对小车做的功为FL
D.小车克服摩擦力所做的功为fs
题型:不详
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如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止.在这一过程中,物块的重力势能增加了2J.用F
N
表示物块受到的支持力,用F
f
表示物块受到的静摩擦力.在这一过程中,以下判断正确的是( )
A.F
N
和F
f
对物块都不做功
B.F
N
对物块做功为2J,F
f
对物块不做功
C.F
N
对物块不做功,F
f
对物块做功为2J
D.F
N
和F
f
对物块所做的总功为4J
题型:上海模拟
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一环状物体套在光滑水平直杆上,能沿杆自由滑动,绳子一端系在物体上,另一端绕过定滑轮,用大小恒定的力F拉着,使物体沿杆自左向右滑动,如图所示,物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为E
a
、E
b
、E
c
,且ab=bc,滑轮质量和摩擦均不计,则下列关系中正确的是( )
A.E
b
-E
a
=E
c
-E
b
B.E
b
-E
a
<E
c
-E
b
C.E
b
-E
a
>E
c
-E
b
D.E
a
<E
b
<E
c
题型:不详
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