如圖所示,質(zhì)量為6kg的小球A與質(zhì)量為3kg的小球B,用輕彈簧相連后在光滑的水平面上以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng),在A球與左側(cè)墻壁碰,撞后兩球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能為4J,若A球與左墻壁碰撞前后無機(jī)械能損失,試求v0的大。
由于A球與左墻壁前后無機(jī)械能損失,所以A球與左側(cè)墻壁碰撞后的速度大小仍為v0,方向水平向右,如圖甲所示.(1)
由題意分析可知,在A球與左側(cè)墻壁后兩球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)A、B小球的速度相等時(shí)(設(shè)大小為v,如圖乙所示),彈簧的彈性勢(shì)能最大.(2)
對(duì)于A、B小球和彈簧組成的系統(tǒng),從甲圖到乙圖過程中,
由動(dòng)量守恒定律得:mAv0-mBv0=(mA+mB)v(3)
由機(jī)械能守恒得:
1
2
(mA+mB)
v20
=
1
2
(mA+mB)v2+EP
(4)
由(3)、(4)解得:v0=
(mA+mB)EP
2mAmB
=1m/s
(5)
答:v0的大小為1m/s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質(zhì)量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上.車頂右端放一質(zhì)量m2=0.4kg的小物體,小物體可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端,并留在車中,已知子彈與車相互作用時(shí)間極短,小物體與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,最終小物體以5m/s的速度離開小車.g取10m/s2.求:
(1)子彈相對(duì)小車靜止時(shí),小車的速度大小;
(2)小車的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的裝置中,木塊B與水平面間接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧所組成的系統(tǒng)做為研究對(duì)象,則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中( 。
A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒
D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為mB=2kg的平板車B上表面水平,開始時(shí)靜止在光滑水平面上,在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為mA=2kg的物體A,一顆質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈以υ0=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后,速度變?yōu)棣?sub>2=100m/s,已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零,且A與B最終達(dá)到相對(duì)靜止.
①物體A的最大速度υA=______m/s;
②平板車B的最大速度υB=______m/s;
③若從B開始運(yùn)動(dòng)到取得最大速度歷時(shí)0.25s,g=10m/s2,則A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一木塊靜放在光滑的水平桌面上,一顆子彈以水平的初速度v0向右射向木塊,穿出木塊時(shí)的速度為v0/2,木塊質(zhì)量是子彈質(zhì)量的兩倍,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力相同,若木塊固定在一輛水平公路上以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)的汽車頂上,子彈仍以v0的水平初速度從同一方向水平射入該木塊,汽車的速度v在什么范圍內(nèi)木塊不會(huì)被射穿?(子彈的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于汽車的質(zhì)量,放車速可視作始終不變)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面上一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板右端靠豎直墻壁.質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端時(shí)速度恰好為零.
①求小滑塊與木板間的摩擦力大小;
②現(xiàn)小滑塊以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端時(shí)與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,然后向左運(yùn)動(dòng),剛好能夠滑到時(shí)木板左端而不從木板上落下,試求
v
v0
的值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,圓管構(gòu)成的半圓軌道豎直固定在水平面上,半徑為R,直徑比管內(nèi)徑略小的小球A,以某一初速?zèng)_進(jìn)軌道,到達(dá)最高點(diǎn)M時(shí)與靜止在該處的小球B發(fā)生碰撞(小球B的質(zhì)量為小球A質(zhì)量的3倍),然后粘在一起飛出軌道,落在水平面上,重力加速度為g,忽略管的內(nèi)徑和一切阻力,求:
(1)粘合后兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間;
(2)若小球A沖進(jìn)軌道時(shí)的速度大小v0=2
17gR
,求落地點(diǎn)離N點(diǎn)的水平離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上,有A、B兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng),取向右為正方向,兩球的動(dòng)量分別為pA=5kg.m/s,pB=7kg.m/s,如圖所示.若兩球發(fā)生正碰,則碰后兩球的動(dòng)量增量△pA、△pB可能是( 。
A.△pA=3kgm/s,△pB=3kgm/s
B.△pA=3kgm/s,△pB=-3kgm/s
C.△pA=-3kgm/s,△pB=3kgm/s
D.△pA=-10kgm/s,△pB=10kgm/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長(zhǎng)度相同的三根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,三個(gè)球的動(dòng)量相等.若各球間碰撞時(shí)均為彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力,則ml:m2:m3為( 。
A.6:3:1B.2:3:1C.2:1:1D.3:2:1

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