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【題目】如圖所示,輕彈簧一端固定在墻上,另一端連一質量為M=2kg的小車a,開始時小車靜止,其左端位于O點,彈簧沒有發(fā)生形變,O點右側地面光滑,O點左側地面粗糙質量為m=1kg的小物塊b可看做質點靜止于小車的左側,距Os=3m,小物塊與水平面間的動摩擦系數(shù)為μ=02,取g=10m/s2今對小物塊施加大小為F=8N的水平恒力使之向右運動,并在與小車發(fā)生完全彈性碰撞前的瞬間撤去該力,碰撞時間極短,彈簧始終沒有超出彈性限度,求:

1小物塊與小車碰撞前瞬間的速度是多大?

2運動過程中彈簧最大彈性勢能是多少?

3小物塊b在整個運動過程中的運動時間?

【答案】1;23

【解析】

試題分析:1設碰撞前瞬間,小物塊b的速度為,小物塊從靜止開始運動到剛要與小車發(fā)生碰撞的過程中,根據(jù)動能定理得:,代入數(shù)據(jù)解得:

2由小物塊與小車組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒,機械能守恒,

設小物塊b與小車a碰撞后瞬間,小車a的速度為,小物塊的速度為,設向右為正方向

根據(jù)動量守恒定律得:

根據(jù)機械能守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

根據(jù)機械能守恒定律可知小車的最大動能應等于彈簧的最大彈性勢能:

代入數(shù)據(jù)解得:

3設小物塊b與小車a碰撞前的運動時間為,加速度為,碰撞后運動時間為,加速度為,

由牛頓第二定律得:

由勻變速直線運動的位移公式得:

解得:,

可得,小物塊b在整個運動過程中的運動時間。

練習冊系列答案
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運行的時間相等

加速度相同

落地時的速度相同

落地時的動能相等,

以上說法正確的是

A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④

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求兩個亮斑間的距離。

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A.最小值 B.最大值

C.最小值 D.最大值

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