如图所示,质量M = 0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙.在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量m = 0.2kg的滑块,弹簧为原长
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如图所示,质量M = 0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙.在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量m = 0.2kg的滑块,弹簧为原长
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,质量
M
= 0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙.在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量
m
= 0.2kg的滑块,弹簧为原长时,滑块位于
C
处(滑块可以视为质点),车的上表面
AC
部分为光滑水平面,
CB
部分为粗糙水平面.
CB
长
l
= 1m与滑块的动摩擦因数
=" 0." 4.水平向左推动滑块,将弹簧压缩,然后再把滑块从静止释放,在压缩弹簧过程中推力做功2.5J,滑块释放后将在车上往复运动,最终停在车上某处.设滑块与车的
B
端碰撞时机械能无损失,
g
取10m/s
2
,求:
(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度大小;
(2)滑块停在车上的位置离
B
端多远?
答案
(1)
v
1
=5m/s
(2)距B端0.5m远处
解析
(1)滑块释放后,弹簧的弹性势能将全部转化为滑块的动能,而弹簧的弹性势能等于推力做的功,所以
E
P
=
W
=
,代入数值可求得滑块第一次离开弹簧时的速度
v
1
=5m/s;
(2)由于滑块释放后,在与小车(包括弹簧)相对运动的过程中系统动量守恒,且最终两者具有相同的速度,设为
v
2
,则有:
mv
1
= (
m
+
M
)
v
2
,
所以系统的最终速度
v
2
=1m/s,对于整个系统来说,总的机械能减少量等于系统内能的增量,
所以
E
损
=
mgL
=
,解得
L
=2.5m。
由于系统的机械能仅在滑块在
BC
区间内运动的过程中有损失,且滑块与
B
端碰后相对于车返回向右运动.可见滑块相对车由
C
到
B
,再返回到某一点后,又相对车向右运动,最终停在
BC
的中点处,即距B端0.5m远处.
举一反三
下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素( )
A.弹簧的质量
B.弹簧的伸长量
C.弹簧的压缩量
D.弹簧的劲度系数
题型:不详
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|
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一手枪竖直向上以
v
0
的速度射出一颗质量为m的子弹,子弹在上升过程中,子弹的动能
,重力势能
(填:增加、不变、减小)。达到最高点时,子弹的动能等于
。由于空气阻力的存在,最高点的重力势能大小
(填:小于、等于、大于)射击时的初动能大小,若子弹总共上升了
h
,
那么在上升过程中损失了的机械能为
。
题型:不详
难度:
|
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在一次军事演习中,解放军战士为了让炮弹以200m/s的速度击中前方450m高山崖上的某处军事目标,那大炮射击时至少需要让炮弹以多少的速度射出?(5分)
题型:不详
难度:
|
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在距离地面高为H的桌面上,以速度V水平抛出质量为m的小球,如图所示,设桌面处物体重力势能为零,空气阻力不计,那么,当小球运动到距离地面高为h的A点时,下列说法正确的是( )
A.物体在A点的机械能为
B.物体在A点的机械能为
C.物体在A点的动能为
-mgh
D.物体在A点的动能为
题型:不详
难度:
|
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如图5所示,一个质量为m的物体(可视为质点),以某一初速度由A点冲上倾角为30
0
的固定斜面,其加速度大小为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的高度差为h,则从A点到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的动能损失了mgh
B.物体的动能损失了2mgh
C.物体的机械能损失了mgh
D.物体的重力势能增加了mgh
题型:不详
难度:
|
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