如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A,B,C,质量分别为mA=1 kg,mB=1 kg,mC=2kg,其中B与C用一轻弹簧固定连接,开始整个装置处

如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A,B,C,质量分别为mA=1 kg,mB=1 kg,mC=2kg,其中B与C用一轻弹簧固定连接,开始整个装置处

题型:江西省模拟题难度:来源:
如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A,B,C,质量分别为mA=1 kg,mB=1 kg,mC=2kg,其中B与C用一轻弹簧固定连接,开始整个装置处于静止状态。A和B之间有少许塑胶炸药,现引爆炸药,A,B将沿水平轨道运动,炸药爆炸产生的能量有E=9 J转化为A和B的动能,对于爆炸后A,B,C的运动。
(1)求A的速度的大小;
(2)求弹簧可能贮存的弹性势能的最大值;
(3)B有无向左运动的时刻?若有,求出B向左运动的最大速度。
答案
解:(1)炸药爆炸的过程,A,B组成的系统动量守恒,设A,B获得的速度大小分别为vA,vB,有
mAvA=mBvB
又由能量的转化和守恒定律,有
可解得vA=vB=3 m/s
(2)B与A分离后,B,C及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,设弹簧伸长(或压缩)最大时B,C的共同速度为vBC,此时贮存的弹性势能最大,设为Ep,有

可解得Ep=3 J
(3)在以后的过程中,当弹簧由压缩恢复至原长时,B最有可能向左运动,设此时B,C的速度分别为vB,vC,取向右为正,由动量守恒定律有mBvB=mBvB"+mCvC"
由机械能守恒定律
解得:(舍去)
其中vB"= -1 m/s,为弹簧由压缩恢复至原长时的速度,即为B可能出现的向左的最大速度
举一反三
如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m。可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起静止在平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药。今点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,使它们具有水平方向的速度,m1通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是N=44 N,水平抛出落在水平地面上的P点,m2也落在P点,已知m1=2 kg,g取10 m/s2。求炸药释放出来的能量是多少?
题型:专项题难度:| 查看答案
如图所示,完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动。A、B间夹有少炸药,对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的是(   )

A.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相同
B.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相反
C.炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动量不守恒
D.A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止过程中动量守恒
题型:同步题难度:| 查看答案
质量为m=1 kg的手榴弹在斜抛至最高点时速度为20 m/s,并炸裂成两块,其中小的一块的质量为0.6 kg,以150 m/s沿原方向运动,则另一块的速度为_______,方向_______。
题型:同步题难度:| 查看答案
在沙滩上有一木块,质量为M=5 kg,木块上放一爆竹,质量m=0.10 kg。点燃爆竹后木块陷入沙中深5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58 N,不计爆竹中火药质量和空气阻力。求爆竹上升的最大高度(g取10m/s2)。
题型:同步题难度:| 查看答案
不定项选择向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则(   )A.b的速度方向一定与初速度方向相反
B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大
C.a、b一定同时到达水平地面
D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等
题型:同步题难度:| 查看答案
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