如图所示,质量均为m的小滑块P和Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v0向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性

如图所示,质量均为m的小滑块P和Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v0向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量均为m的小滑块P和Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v0向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于多少?P最终的运动速度为多少?

答案
速度为0
解析
P和Q两者碰撞过程中动量守恒,当两者具有相同速度时,弹簧压缩最多时,弹簧具有最大的弹性势能
m v0=2 m v                      ①       (2分)
Epm=m v02×2m v2 =m v02   ②       (2分)
P和Q两者弹簧压缩后,当弹簧恢复原长,两者分离时,P 的速度最小,
m v0=m v1 +m v2                                        (2分)
m v02m v12 m v22                  (2分)
解得v1=0,v2=v0                                     (1分)
P最终的运动速度为0 .
本题考查动量守恒定律和能量关系,当两物体速度相等时弹性势能最大,弹性势能等于系统动能的减小量
举一反三
以V0=2m/s的水平速度,把质量为m=20kg小行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上。如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为0.4,取g=10m/s2,求:

(1)行李包在长木板上滑行多长时间才能与长木板保持相对静止?
(2)长木板至少多长才能使行李包不致滑出木板外?
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如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,P的质量为m,Q的质量为2m,Q与轻质弹簧相连。Q原来静止,P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于(    )
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A.E B.
C.D.
某同学用如图13所示的(a)图装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,图(a)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图 (b),其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐

(1)除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还需要用到的器材有___________(填选项号)
A秒表      B天平     C毫米刻度尺     
D打点计时器(及电源和纸带)    E圆规   
F弹簧测力计    G游标卡尺
(2)从图(b)可以测出碰撞后B球的水平射程应取为_________cm.
(3)在以下选项中,__________是本次实验必须进行的测量(填选项号)
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E.测量G点相对于水平槽面的高度
如图17,光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B相撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。
如图1所示,质量为的小车在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动,一个质量为的小球从高处自由下落,与小车碰撞后反弹上升的高度为仍为。设,发生碰撞时弹力,小球与车之间的动摩擦因数为,则小球弹起时的水平速度可能是

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