如圖所示,質量為6kg的小球A與質量為3kg的小球B,用輕彈簧相連后在光滑的水平面上以速度v0向左勻速運動,在A球與左側墻壁碰,撞后兩球繼續(xù)運動的過程中,彈簧的最大彈性勢能為4J,若A球與左墻壁碰撞前后無機械能損失,試求v0的大。
由于A球與左墻壁前后無機械能損失,所以A球與左側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球與左側墻壁后兩球繼續(xù)運動的過程中,當A、B小球的速度相等時(設大小為v,如圖乙所示),彈簧的彈性勢能最大.(2)
對于A、B小球和彈簧組成的系統(tǒng),從甲圖到乙圖過程中,
由動量守恒定律得:mAv0-mBv0=(mA+mB)v(3)
由機械能守恒得:
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.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上.車頂右端放一質量m2=0.4kg的小物體,小物體可視為質點.現(xiàn)有一質量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間極短,小物體與車間的動摩擦因數(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)子彈相對小車靜止時,小車的速度大;
(2)小車的長度.

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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,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過程中( 。
A.動量守恒,機械能守恒
B.動量不守恒,機械能不守恒
C.動量守恒,機械能不守恒
D.動量不守恒,機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質量為mB=2kg的平板車B上表面水平,開始時靜止在光滑水平面上,在平板車左端靜止著一塊質量為mA=2kg的物體A,一顆質量為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之間的動摩擦因數(shù)不為零,且A與B最終達到相對靜止.
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開始運動到取得最大速度歷時0.25s,g=10m/s2,則A、B間動摩擦因數(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,穿出木塊時的速度為v0/2,木塊質量是子彈質量的兩倍,設木塊對子彈的阻力相同,若木塊固定在一輛水平公路上以速度v勻速向右運動的汽車頂上,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在什么范圍內木塊不會被射穿?(子彈的質量遠遠小于汽車的質量,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,光滑水平面上一質量為M、長為L的木板右端靠豎直墻壁.質量為m的小滑塊(可視為質點)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端時速度恰好為零.
①求小滑塊與木板間的摩擦力大;
②現(xiàn)小滑塊以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,然后向左運動,剛好能夠滑到時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,圓管構成的半圓軌道豎直固定在水平面上,半徑為R,直徑比管內徑略小的小球A,以某一初速沖進軌道,到達最高點M時與靜止在該處的小球B發(fā)生碰撞(小球B的質量為小球A質量的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,忽略管的內徑和一切阻力,求:
(1)粘合后兩球從飛出軌道到落地的時間;
(2)若小球A沖進軌道時的速度大小v0=2
17gR
,求落地點離N點的水平離.

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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兩個小球向右沿同一直線運動,取向右為正方向,兩球的動量分別為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

三個質量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的三根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質量為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,三個球的動量相等.若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則ml:m2:m3為( 。
A.6:3:1B.2:3:1C.2:1:1D.3:2:1

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