质量为M的小车置于光滑水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧。现有一质量为m的滑块(视为质点)从圆
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质量为M的小车置于光滑水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧。现有一质量为m的滑块(视为质点)从圆
题型:不详
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质量为M的小车置于光滑水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧。现有一质量为m的滑块(视为质点)从圆弧最高处无初速下滑,如图所示,与弹簧相接触并压缩弹簧。
求:(1)弹簧具有最大的弹性势能;
(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度。
答案
mgR ;
解析
试题分析:(1)m的滑块从圆弧最高处无初速下滑,至压缩弹簧到最短的过程,m、M 组成的系统水平方向动量守恒,所以此时m、M的速度为零,根据机械能守恒定律有:
(2)有弹簧压缩最短到两者分离的过程系统动量守恒有:
,
系统机械能守恒有:
,
联立可得
举一反三
质量分别为m
1
和m
2
的两个小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,如图所示。已知h远大于两球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向上。若碰撞后m
2
恰处于平衡状态,求
(i)两个小球的质量之比m
1
:m
2
;
(ii)小球m
1
上升的最大高度。
题型:不详
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如图所示,在高H=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v
0
=10.0m/s向B运动,A、B 的质量均为m=1.0×10
-3
kg。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上。落地点距高台边缘的水平距离L=5.0m.已知此空间中存在方向竖直向上的匀强电场,场强大小E=1.0×10
3
N/C(图中未画出)假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s
2
。求:
(1)A、B碰撞过程中损失的机械能。
(2)试说明A带电的电性,并求出其所带电荷q的大小。
(3)在A、B的飞行过程中,电场力对它做的功。
题型:不详
难度:
|
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在如图所示的装置中,木块 B 与水平面间的接触面是光滑的,子弹 A 沿水平方向射入木块后并留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将木块、弹簧、子弹合在一起作为研究对象,则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程 中
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能不守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
题型:不详
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如图所示,在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中( )
A.系统的动量守恒,动能守恒
B.系统的动量守恒,机械能守恒
C.系统的动量不守恒,机械能守恒
D.系统的动量不守恒,动能守恒
题型:不详
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在光滑的水平面上,一质量为m
A
=0.1kg的小球A,以8 m/s的初速度向右运动,与质量为m
B
=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s
2
。求:
(1) 碰撞后小球B的速度大小;
(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;
(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。
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