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如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg,mB=4kg,它们...

manfen5.com 满分网如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg,mB=4kg,它们中间用一根轻弹簧相连.一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,v=500m/s的速度在极短的时间内射穿两木块,一直射穿A木块后子弹的速度变为原来的manfen5.com 满分网,且子弹穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:
(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能;
(2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时木块A、B的速度的大小.
(1)子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,由动量守恒定律求得A的速度,射穿A木块过程中系统损失的机械能等于子弹的初动能减去子弹和A的末动能; (2)子弹穿过B时,子弹与B动量守恒,由动量守恒定律及子弹穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍列式求出B的速度,子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒,由动量守恒定律求得共同速度,再由能力关系即可求解; (3)弹簧再次恢复原长时系统的动能不变,根据动量守恒定律及机械能守恒定律即可求解. 解答:(1)子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,由动量守恒定律:mv=mAvA+mv1 得:vA=10m/s 射穿A木块过程中系统损失的机械能-=3950J (2)子弹穿过B时,子弹与B动量守恒,由动量守恒定律:mv1=mBvB+mv2 又由已知得:=2() 得:vB=2.5m/s 子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒 由动量守恒定律:mAvA+mBvB=(mA+mB)v共 由能量关系:- 得:EP=22.5J (3)弹簧再次恢复原长时系统的动能不变,则有: mAvA+mBvB=mAv′A+mBv′B = 解得:v′A= 答:(1)射穿A木块过程中系统损失的机械能为3950J; (2)系统在运动过程中弹簧的最大弹性势能为22.5J; (3)弹簧再次恢复原长时木块A的速度大小为2m/s,B的速度的大小为5.5m/s.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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