如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接.现剪断细线
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如图所示,质量分别为mA=6kg,mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接.现剪断细线
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,质量分别为m
A
=6kg,m
B
=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上,中间放一被压缩的轻弹簧,左端与A连接,右端与B不连接.现剪断细线,A、B被弹簧弹开,离开弹簧时,B物体的速度为6m/s,此后与右侧的挡板发生碰撞,碰撞没有能量损失.求:
①细线被剪断前,弹簧的弹性势能:
②B物体被挡板反弹后,通过弹簧再次与A发生作用的过程中,弹簧具有弹性势能的最大值.
答案
(1)设B离开弹簧时,A的瞬时速度为v
AO
,细线被剪断前,弹簧的弹性势能为△P
1
由动量守恒定律:m
A
v
A0
=m
B
v
B0
解得:v
A0
=4m/s
再根据能量守恒定律:
△
P
1
=
1
2
m
A
v
A
20
+
1
2
m
B
v
2B0
=48J.
(2)当B第一次反弹,开始压缩弹簧,A、B具有相同速度V时弹性势能最大,
设为△P
2
由动量守恒定律:m
A
v
A0
+m
B
v
B0
=(m
A
+m
B
)v
再根据能量守恒定律:
△P
2
=
1
2
m
A
v
A
20
+
1
2
m
B
v
2B0
-
1
2
(
m
A
+
m
B
)
v
2
=12J
答:①细线被剪断前,弹簧的弹性势能为48J.
②弹簧具有弹性势能的最大值为12J.
举一反三
如图所示,在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为90g的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至D点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的A处,抛出的水平距离s=5m.另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C.假设火药爆炸释放的能量全部转化为爆竹碎片的动能,空气阻力忽略不计,取g=10m/s
2
,求:
(1)爆炸瞬间反向抛出的那一块的水平速度v
1
的大小;
(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时的细线的拉力T的大小.
(3)火药爆炸释放的能量E.
题型:不详
难度:
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如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A,其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B,木块的质量为M=6.0kg.当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h=5cm,而木块所受的平均阻力为f=80N.若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,g取10m/s
2
,则爆竹能上升的最大高度为.( )
A.60m
B.70m
C.80m
D.120m
题型:不详
难度:
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载人气球开始静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m.若人沿绳梯滑至地面,则绳梯的长度至少为( )
A.
mh
M+m
B.
Mh
M+m
C.
(M+m)h
m
D.
(M+m)h
M
题型:不详
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一个静止的质量为M的原子核,放出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对核的速度为v
0
,则形成的新核速度大小为( )
A.v
0
B.
m
v
0
M-m
C.
mv
0
M
D.
m
v
0
2m-M
题型:不详
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|
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如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后(( )
A.a、b两车运动速率相等
B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系v
c
>v
a
>v
b
D.a、c两车运动方向相同
题型:不详
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