圖16-6-2
(1)彈簧被壓縮到最短時(shí)平板車的速度v;
(2)木塊返回小車左端時(shí)的動(dòng)能EK;
(3)彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能Epm.
解析:木塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒.木塊與彈簧碰后相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)木塊相對(duì)小車靜止時(shí),木塊相對(duì)小車到達(dá)左邊最遠(yuǎn)點(diǎn).木塊往返過程中克服摩擦力做功可由損失的機(jī)械能解得.
(1)設(shè)木塊的初速度為v0,由動(dòng)量定理有:I=mv0,得,v0=10 m/s(方向向右)
當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),木塊和小車速度相等.
對(duì)于木塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng),水平方向動(dòng)量守恒.
所以有:mv0=(M+m)v,解得v=2 m/s(向右)
(2)木塊與彈簧碰后相對(duì)小車向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)木塊相對(duì)小車靜止時(shí),木塊相對(duì)小車到達(dá)左邊最遠(yuǎn)點(diǎn).因此木塊恰能到小車的左端時(shí),兩者同速.由動(dòng)量守恒可知此時(shí)v塊=v車=2 m/s.木塊的動(dòng)能EK=mv2=2 J.
(3)木塊往返過程中克服摩擦力做功,系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
ΔE=mv02-(M+m)v2=40 J.
考慮木塊開始運(yùn)動(dòng)到彈簧壓縮到最短的過程,系統(tǒng)克服摩擦力做功損失的機(jī)械能為ΔE=20 J.對(duì)這個(gè)過程由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律有:mv02=(M+m)v2+ΔE+Epm,解得彈簧壓縮到最短時(shí)獲得的最大彈性勢(shì)能Epm=20 J.
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科目:高中物理 來源: 題型:
圖
(1)小球動(dòng)量的增量;
(2)小球在碰撞過程中受到的平均沖力.
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圖
A.mgtcosθ,垂直于斜面向上 B.0
C.mgt,豎直向上 D.mgt,豎直向下
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圖16-6-2
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如圖16-6-2所示,一木楔固定在水平地面上,木楔的傾角為θ,在斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).則在t時(shí)間內(nèi),斜面對(duì)小物塊的沖量大小和方向是( 。
圖16-6-2
A.mgtcosθ,垂直于斜面向上 B.0
C.mgt,豎直向上 D.mgt,豎直向下
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