两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图
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两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图
题型:0125 模拟题
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两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
答案
解:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大。由A、B、C三者组成的系统动量守恒
解得
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为
,则
m
B
v=(m
B
+m
C
)
,
=
=2 m/s
设物ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep,根据能量守恒
Ep=
(m
B
+m
C
)
+
m
A
v
2
-
(m
A
+m
B
+m
C
)
=
×(2+4)×2
2
+
×2×6
2
-
×(2+2+4)×3
2
=12 J
举一反三
在水平放置的气垫导轨上,一个质量为0.4 kg的滑块甲以0.5 m/s的速度与另一个质量为0.6 kg、速度为0.l m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2 m/s,此时滑块甲的速度大小为____m/s,方向与它原来的速度方向____(填“相同”或“相反”)。
题型:模拟题
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质量分别为m
1
和m
2
的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v
1
、v
2
同向运动并发生对心碰撞,碰后m
2
被右侧的墙原速弹回,又与m
1
相碰,碰后两球都静止,求:第一次碰后m
1
球的速度。
题型:模拟题
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不定项选择
在光滑水平面上,小球A以速度v
0
与另一静止的小球B发生正碰后,测得小球A的速度大小为
,则两小球的质量之比
可能为( )
A.2.85
B.0.35
C.0.25
D.0.15
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在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与
2
1
H核碰撞减速,在石墨中与
12
6
C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?
题型:模拟题
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在光滑的水平面上,质量为m
1
的小球A以速率v
0
向右运动,在小球A的前方O点处有一质量为m
2
的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动,小球B被在Q点处的墙壁弹 回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,求两小球的质量之比
。
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