【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的小滑塊A、B、C厚度均不計。其中B、C兩滑塊通過勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連并豎直放置在水平面上。現(xiàn)在將小滑塊A從距離B滑塊H0高處由靜止釋放,AB相碰后立刻粘合為一個整體,且以共同速度向下運動,不計空氣阻力,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。求:

(1)A、B碰后的共同速度v1的大。

(2)A、B向下運動的速度最大時,滑塊C對水平面的壓力大。

(3)若要AB碰后滑塊C能夠離開地面,則A至少應(yīng)從距B滑塊多高的地方由靜止釋放?

【答案】(1)(2)3mg(3)

【解析】1A、B碰撞之前的瞬時速度為,則:

A、B碰撞前后瞬間動量守恒,即:

由①、②解得AB碰后的共同速度的大小為

2當(dāng)A、B的速度最大時,它們所受的合力為零,即處于平衡狀態(tài)。對于A、B、C系統(tǒng),其受力如圖,則:

由牛頓第三定律:

由③、④解得AB向下運動達到最大速度時,滑塊C對水平面的壓力N的大小為:

3設(shè)將A從距離B滑塊H高處由靜止釋放,則:

A、B碰撞之前,設(shè)彈簧的壓縮量為x1,對滑塊B,則有: ⑥即

A、B碰撞前后瞬間動量守恒,即:

A、B碰撞之后,要使滑塊C能夠離開地面,則對滑塊C應(yīng)該滿足:

亦即彈簧伸長量

有上述計算可見,AB碰撞之后瞬間和滑塊C將離開地面瞬間,彈簧的形變量相同,即:彈性勢能相同,故從碰后到A、B升高到C即將離開地面的過程中,彈力所做的功為零。此過程中只有重力對A、B做功。由動能定理

由⑤、、、⑨解得,即:要A、B碰后滑塊C能夠離開地面,則A應(yīng)該從距離B滑塊至少高的地方由靜止釋放。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是我國于20161019日發(fā)射的神州十一號飛船。神州十一號和天宮二號都繞地運行神州十一號跑內(nèi)圈追趕天宮二號,經(jīng)過五次變軌,螺旋線遞進,步步靠近,在距地面高393km處完成了天神之吻,成功對接。則

A. 神州十一號需要通過加速才能向外圈變軌

B. 神州十一號在變軌追趕天宮二號的過程中機械能守恒

C. 神州十一號與天宮二號對接時繞地運行的速度為零

D. 神州十一號在內(nèi)圈繞地運行的速度小于天宮二號繞地運行的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法符合物理學(xué)史實的是(

A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律

B. 開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

C. 哥白尼提出了地心說

D. 卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖,兩磁極NS間的磁場可視為水平方向的勻強磁場,線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化,其et圖像如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1 Ω,外接燈泡的電阻為9 Ω。則

A. 線圈的轉(zhuǎn)速n=480 r/min

B. 電壓表的示數(shù)為10V

C. t=0.125s 時,穿過線圈的磁通量為零

D. 0 ~0.125s的時間內(nèi),流過燈泡的電量為C

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣斜射入某介質(zhì)后的情況,則下列說法正確的是(  )

A. 在同種介質(zhì)中a光傳播的速度比b光的大

B. a光的光子能量比b光的大

C. 從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時,a光的臨界角比b光的小

D. a光的波長比b光的大

E. 將兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置,a光產(chǎn)生的相鄰亮條紋間距比b光的大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長l=0.5 m的輕質(zhì)細桿,一端固定有一個質(zhì)量為m=3 kg的小球,另一端由電動機帶動,使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球的速率為v=2 m/s.g=10 m/s2,下列說法正確的是(  )

A. 小球通過最高點時,對桿的拉力大小是24 N

B. 小球通過最高點時,對桿的壓力大小是6 N

C. 小球通過最低點時,對桿的拉力大小是24 N

D. 小球通過最低點時,對桿的拉力大小是54 N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波在某介質(zhì)中沿直線由a點向b點傳播,a、b兩點的平衡位置相距2.5 m,如圖所示,圖中實線表示a點的振動圖像,圖中虛線表示b點的振動圖像,則下列說法正確的是(  )

A. 質(zhì)點a的振動方程為y=2sin (10πt) cm

B. 從0時刻起經(jīng)過0.40 s,質(zhì)點a、b運動的路程均為16 cm

C. t=0.45 s時質(zhì)點b又回到平衡位置

D. 在0.1~0.15 s內(nèi),質(zhì)點by軸負方向運動,做加速度逐漸變大的減速運動

E. 此波的傳播速度可能為1.2 m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是( )

A. 在勻速圓周運動中,向心加速度的大小不斷變化

B. 向心加速度的方向始終保持不變

C. 在勻速圓周運動中,向心加速度是恒定的

D. 向心加速度的方向始終與速度的方向垂直

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國在2007年成功發(fā)射一顆繞月球飛行的衛(wèi)星,計劃在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器,在2017年前后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器,進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球.設(shè)想著陸器完成了對月球表面的考察任務(wù)后,由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙,其過程如圖所示.設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g,月球的半徑為R,軌道艙到月球中心的距離為r,引力常量為G,則試求:

1)月球的質(zhì)量;

2)軌道艙的速度大小和周期.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案