如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B用轻弹簧相连,在光滑的水平面上以速度vo向左匀速运动。在A球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大

如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B用轻弹簧相连,在光滑的水平面上以速度vo向左匀速运动。在A球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B用轻弹簧相连,在光滑的水平面上以速度vo向左匀速运动。在A球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为4J。已知A球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,试求vo的大小。
答案

解析
解:由于球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为,方向水平向右,如图甲所示。              ①  

由题意分析可知,在球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,当小球的速度相等时(设大小为,如图乙所示),弹簧的弹性势能最大。     ②
对于小球和弹簧组成的系统,从甲图到乙图过程中,由动量守恒定律得:                ③
由机械能守恒得:
        ④
由③、④解得:
               ⑤
评分标准:本题9分. ①、②式各1分,③、④式各2分,⑤式3分。
本题考查了动量守恒知识以及机械能守恒,由于球与左墙壁碰撞过程无机械能损失,所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为,方向水平向右。
由题意分析可知,在球与左侧墙壁碰撞后两球继续运动的过程中,当小球的速度相等时(设大小为,如图乙所示),弹簧的弹性势能最大。对于小球和弹簧组成的系统,从甲图到乙图过程中,由动量守恒定律以及机械能守恒小球碰撞后速度。
举一反三
一个质量为50kg的人站立在静止于平静的水面上的质量为400kg船上,突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸,不计水的阻力,则船以_____  ___m/s的速度后退,若该人向上跳起,以人船为系统,人船系统的动量_______ __。(填守恒或不守恒)
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如图所示,小车A静止在光滑水平面上,半径为R的_光滑圆弧轨道固定在小车上,光滑圆弧下端部分水平,圆弧轨道和小车的总质量为M0质量为m的小滑块B以水平初速度V0滑上小车,滑块能从圆弧上端滑出。求:
①小滑块刚离开圆弧轨道时小车的速度大小;
②小滑块到达最高点时距圆弧轨道上端的距离。
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如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上,并由静止开始释放,当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时,小车移动的距离为______________,小球的速度为_________

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一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射子弹时,关于车、枪和子弹的说法正确的是(  )
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.枪、车和子弹组成的系统动量守恒
D.若忽略摩擦,枪、车组成的系统动量守恒

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一个稳定的原子核质量为M,处于静止状态,它放出一个质量为m的粒子后,做反冲运动,已知放出的粒子的速度为v0,则反冲核速度为多少?
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