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如图,质量为M的长木板静止在光滑水平地面上,在木板右端有质量为m的小物块,现给物...

如图,质量为M的长木板静止在光滑水平地面上,在木板右端有质量为m的小物块,现给物块一个水平向左的初速度v,物块向左滑行并与固定在木板左端的轻弹簧相碰,碰后返回并恰好停在长木板右端,求:
(1)弹簧弹性势能的最大值
(2)物块在木板上滑行过程中摩擦力做的总功.

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(1)小物块向左运动过程中,物块、木板、组成的系统动量守恒,当物块与弹簧达到共同速度时,弹簧压缩到最短,弹性势能最大 (2)物块在木板上滑行过程中摩擦力做的总功等于系统机械能的减少量 【解析】 (1)设物块运动方向为正方向,弹簧压缩最大时,两者最终共同速度为v由动量守恒定律得: (M+m)v=mvo 由于物块最终停在木板最右端,故最终两者共同速度为v,由能量守恒得,整个过程放出的总热: = 所以,弹簧压缩到最大时具有的弹性势能: Ep== (2)物块在木板上滑行过程中摩擦力做的总功数值上等于放出的热量,故: Wf=Q= 答:(1)弹簧弹性势能的最大值为 (2)摩擦力做的总功为
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考点分析:
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a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平.
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上.
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
(1)实验中还应测量的物理量是______
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?______.如能,请写出表达式______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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