如圖所示,水平面O點的右側(cè)光滑,左側(cè)粗糙.O點到右側(cè)豎直墻壁的距離為L,一系統(tǒng)由可看作質(zhì)點A、B兩木塊和一短而硬(即勁度系數(shù)很大)的輕質(zhì)彈簧構(gòu)成.A、B兩木塊的質(zhì)量均為m,彈簧夾在AB之間,與二者接觸而不固連.讓A、B壓緊彈簧,并將它們鎖定,此時彈簧的彈性勢能為E0。若通過遙控解除鎖定時,彈簧可瞬時恢復(fù)原長. 該系統(tǒng)在O點從靜止開始在水平恒力F作用下開始向右運動,當運動到離墻S=L/4時撤去恒力F,撞擊墻壁后以原速率反彈,反彈后當木塊A運動到O點前解除鎖定.求
(1)解除鎖定前瞬間,A、B的速度多少?
(2)解除鎖定后瞬間,A、B的速度分別為多少?
(3)解除鎖定后F、L、E0、m、滿足什么條件時,B具有的動能最小,這樣A 能運動到距O點最遠距離為多少?(A與粗糙水平面間的摩擦因數(shù)為μ
(1) A.B的速度大小相等   (2) A、B速度分別為、
                                
(3) 
(1)、由于撞擊墻壁后以原速率反彈,所以解除鎖定前瞬間A.B的速度大小相等且等于撤去恒力F時的速度大小,根據(jù)動能定理有:
,∴
(2)設(shè)解除鎖定后,A、B速度分別為、
由于彈開瞬時系統(tǒng)動量守恒:   
由于解除鎖定過程中系統(tǒng)機械能守恒,則有:
              
由上面三式聯(lián)立解得:

    
由于所以應(yīng)該。
               
                
(3)、若解除鎖定后B物體的最小動能應(yīng)為零,即全部的機械能全部轉(zhuǎn)化給A,即:
解得:                    
將上式代入v1可得最大值: 
所以A距O點的最遠距離為:   
          
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖11所示,小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動,到達最高點B后返回A,CAB的中點.下列說法中正確的是                                       (  )
A.小球從A出發(fā)到返回A的過程中,位移為零,外力做功為零
B.小球從AC過程與從CB過程,減少的動能相等
C.小球從AB過程與從B到A過程,損失的機械能相等
D.小球從AC過程與從CB過程,速度的變化量相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


一矩形木塊停放在水平光滑桌面上,用一支槍先后沿水平方向向木塊射出兩顆子彈,但第二顆子彈擊中木塊的位置稍高一些,在第一顆子彈穿過木塊后,第二顆子彈進入木塊并穿出,在木塊中留下兩道平行的彈孔.設(shè)兩顆子彈質(zhì)量和射入木塊時的速度相同,在木塊中所受阻力也相同,不計子彈穿過木塊時木塊質(zhì)量的變化,且木塊只在水平面上運動.則
A.第一顆子彈克服摩擦力做功比第二顆子彈克服摩擦力做功多
B.第一顆子彈對木塊做功比第二顆子彈對木塊做功多
C.第一顆子彈穿過木塊的過程中,子彈和木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能比第二顆子彈穿過木塊的過程中,子彈和木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能少
D.第一顆子彈穿過木塊的過程中生的熱,與第二顆子彈穿過木塊的過程中生的熱相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題



如圖所示,Q是一個帶半圓形軌道的物體,固定在地面上,軌道位于豎直平面內(nèi),A.b兩端點等高。金屬塊PH高處自由下落,滑過Qb點豎直上升,到達的最大高度是H / 2。當它再次落下,滑過Q后,
A.恰能到達a
B.能沖出a
C.不能到達a
D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



(1) 估算整個地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,地球的半徑為6.37×106m)。
(2) 太陽輻射到地球的能量中只有約50%到達地面,E只是其中的一部分。太陽輻射到地球的能量是否能全部到達地面?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一位身高1.80 m的跳高運動員擅長背越式跳高,他經(jīng)過25 m弧線助跑,下蹲0.2 m蹬腿、起跳,劃出一道完美的弧線,創(chuàng)造出他的個人最好成績2.39 m(設(shè)其重心C上升的最大高度實際低于橫桿0.1 m)。如果他在月球上采用同樣的方式起跳和越過橫桿,請估算他能夠躍過橫桿的高度為多少?
某同學(xué)認為:該運動員在地球表面能夠越過的高度H=+0.1,則有v0=¼
該名運動員在月球上也以v0起跳,能夠越過的高度H’=+0.1¼
根據(jù)萬有引力定律,月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6,所以H’=¼
你覺得這位同學(xué)的解答是否合理?如果是,請完成計算;如果你覺得不夠全面,請說明理由,并請用你自己的方法計算出相應(yīng)的結(jié)果。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示,則下列說法正確的是
 
A、木板獲得的動能為1J
B、系統(tǒng)損失的機械能為2J
C、木板A的最小長度為1m
D、A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.用同種材料制成傾角為300斜面和長水平面,斜面和水平面之間用光滑小圓弧連接,斜面長為2.4米且固定,一個小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度V0沿斜面下滑,當V0=2m/s時,經(jīng)過0.8s后小物塊停在了斜面上。多次改變V0的大小,記錄下小物塊從開始運動到停下來的時間t, g取10m/s2,,則  ( )
A.小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)為0.25
B.小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)為/2
C.若小物塊的初速度V0=1m/s,則小物塊運動的時間為0.4s
D.若小物塊的初速度V0=4m/s,則小物塊運動的時間為1.6s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于動能和速度,下列說法正確的是(   )
A.物體的速度發(fā)生變化,動能一定發(fā)生變化
B.物體的速度發(fā)生變化,動能可能不變
C.物體的動能不變,速度一定不變
D.物體的動能發(fā)生變化,速度可能不變

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