如圖,質(zhì)量分別為m和3m的物塊A、B用一根輕彈簧相連,置于光滑的水平面上,物塊A剛好與墻壁接觸.先用外力緩慢向左推物塊B使彈簧壓縮,此過程中外力做的功為W,然后突然撤去外力.求:
①物塊A剛離開墻壁時物塊B的速度;
②在物塊A離開墻壁后的運動過程中,物塊A、B各自的最小速度.
①設物塊A剛離開墻壁時物塊B的速度為v,撤去外力后,以彈簧和物塊B組成的系統(tǒng)為研究對象,
由機械能守恒定律可得:W=
1
2
?3mv2
,解得:v=
2W
3m

②A離開墻壁后,以后B減速、A加速,直到彈簧再次恢復原長,B的速度最小;
然后B加速、A減速直到彈簧又一次恢復原長,此時系統(tǒng)完成一次周期性的運動,A的速度最。
以對A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象,以B的初速度方向為正方向,
由動量守恒定律得:3mv=mvA+3mvB,
由機械能能守恒定律得:
1
2
?3mv2=
1
2
m
v2A
+
1
2
?3m
v2B

解得:vA=
3
2
v=
3W
2m
,vB=
v
2
=
W
6m
;或vA=0,vB=v=
2W
3m

物塊A、B的最小速度分別為vA=0,vB=
W
6m
;
答:①物塊A剛離開墻壁時物塊B的速度為v=
2W
3m

②在物塊A離開墻壁后的運動過程中,物塊A、B的最小速度分別為vA=0,vB=
W
6m
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知兩個物體組成的系統(tǒng)總動量守恒,這個系統(tǒng)(  )
A.每個物體的動量變化相等
B.如果一個物體的動量變小,則另一個物體的動量一定變大
C.兩個物體動量的變化率大小一定相等
D.每個物體受到的沖量相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,甲車質(zhì)量為2kg,靜止在光滑水平面上,其頂部上表面光滑,右端放一個質(zhì)量為1kg的小物體,乙車質(zhì)量為4kg,以5m/s的速度向左運動,與甲車碰撞后甲車獲得6m/s的速度,物體滑到乙車上,若乙車足夠長,其頂部上表面與物體的動摩擦因數(shù)為0.2,則(g取10m/s2
(1)物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止;
(2)物塊最終距離乙車左端多大距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一輛小車正在沿光滑水平面勻速運動,突然下起了大雨,雨水豎直下落,使小車內(nèi)積下了一定深度的水.雨停后,由于小車底部出現(xiàn)一個小孔,雨水漸漸從小孔中漏出.關于小車的運動速度,下列說法中正確的是( 。
A.積水過程中小車的速度逐漸減小,漏水過程中小車的速度逐漸增大
B.積水過程中小車的速度逐漸減小,漏水過程中小車的速度保持不變
C.積水過程中小車的速度保持不變,漏水過程中小車的速度逐漸增大
D.積水過程中和漏水過程中小車的速度都逐漸減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,置于水平面上的質(zhì)量為M、長為L的木板右端水平固定有一輕質(zhì)彈簧,在板上與左端相齊處有一質(zhì)量為m的小物體(m<M,M>3m),木板與物體一起以水平速度v向右運動,若M與m、M與地的接觸均光滑,板與墻碰撞無機械能損失,則從板與墻碰撞以后,以下說法中正確的是( 。
A.板與小物體組成的系統(tǒng),總動量可能不守恒
B.當物體和木板對地的速度相同時,物體到墻的距離最近
C.當小物體滑到板的最左端時,系統(tǒng)的動能才達到最大
D.小物體一定會從板的最左端掉下來

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B用輕彈簧相連,放在光滑水平面上,B與豎直墻面緊靠.另一個質(zhì)量為m的物塊C以某一初速度向A運動,C與A碰撞后粘在一起不再分開,它們共同向右運動并壓縮彈簧,彈簧儲存的最大彈性勢能為3.0J.最后彈簧又彈開,A、B、C一邊振動一邊向左運動.那么
(  )
A.從C觸到A,到B離開墻面這一過程,系統(tǒng)的動量不守恒,而機械能守恒
B.從C觸到A,到B離開墻面這一過程,系統(tǒng)的動量不守恒,而機械能也不守恒
C.B離開墻面后,A、B、C三者等速時系統(tǒng)的動能是3.0J
D.B離開墻面后,A、B、C三者等速時系統(tǒng)的動能是2.0J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

處于靜止狀態(tài)的某原子核X,發(fā)生α衰變后變成質(zhì)量為M的原子核Y,被釋放的α粒子垂直射人磁感強度為B的勻強磁場中,測得其圓周與運動的半徑為r,設α粒子質(zhì)量為m,質(zhì)子的電量為e,試求:
(1)衰變后α粒子的速率υa和動能Eka
(2)衰變后Y核的速率υy和動能Eky;
(3)衰變前X核的質(zhì)量Mx

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細繩相連.開始時a球靜止,b球以一定速度運動直至繩被拉緊,然后兩球一起運動,在此過程中兩球的總動量______(填“守恒”或“不守恒”);機械能______(填“守恒”或“不守恒”).

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位于x = 0處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運動,振動周期為T=1s,該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=4m/s。關于x=5m處的質(zhì)點P,下列說法正確的是
A.質(zhì)點P振動周期為1s,速度的最大值為4m/s
B.某時刻質(zhì)點P到達波峰位置時,波源處于平衡位置且向下振動
C.質(zhì)點P開始振動的方向沿y軸負方向
D.質(zhì)點P沿x軸正方向隨波移動

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