如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间

如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间

题型:不详难度:来源:
如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得

A. 在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都是处于压缩状态
B. 从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C. 两物体的质量之比为
D. 在t2时刻A与B的动能之比为
答案
CD
解析

试卷分析:对于整体由于无摩擦,因此整体受力为零,系统动量守恒且机械能守恒。在0~t1内由于A的速度大于B的速度,所以弹簧正在压缩中,此后弹簧将B弹开使之继续加速,而对A向左,使其继续减速。由于在(t2~t3)时间内,B物体速度大于A的速度,所以弹簧一直伸长,所以t3时刻应该是弹簧伸长最长时,所以A错。接下来弹簧开始缩短,A加速,B减速,所以B错误。根据动量守恒定律,所以,C正确。因为在t2时刻,a、b物体速度均知道,所以可以求得,所以D正确。
点评:此类题型考察了动量守恒定律约束下的物体的运动,并结合两物体的运动特点转化为它们的v-t图像,通过分析其运动找到两物体间的间距。
举一反三
如图所示,光滑水平地面上有一足够长的木板,左端放置可视为质点的物体,其质量为m1=1kg,木板与物体间动摩擦因数μ=0.1。二者以相同的初速度v0=0.8m/s一起向右运动,木板与竖直墙碰撞时间极短,且没有机械能损失,g=10m/s2。如果木板质量m2=3kg,求物体相对木板滑动的最大距离;
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如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg,速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的是

A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s,方向水平向右
B.它们碰撞后的总动量是18kg·m/s,方向水平向左
C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s,方向水平向右
D.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向左
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如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点入槽内,且小球能从右侧槽口抛出,则下列说法正确的是
A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
C.小球从右侧槽口抛出后,还能从右侧槽口落回槽内
D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒

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雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降距离后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为。此后每经过同样的距离后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为......(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
(1)若不计重力,求第次碰撞后雨滴的速度
(2)若考虑重力的影响,
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度
b.求第n次碰撞后雨滴的动能
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一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图1所示.现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的v-t图象呈周期性变化,如图2所示.请据此求盒内物体的质量.
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