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如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止...

如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.
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由机械能守恒定律求出滑到底面的速度. 运用动量守恒定律研究A、B系统,求出具有共同速度. 当滑块A、B、C速度相等时,被压缩弹簧的弹性势能最大. 把动量守恒和机械能守恒结合解决问题. 【解析】 (1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1, 由机械能守恒定律有: 解得:v1=6m/s 滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2, 由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2 解得: (2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度v3, 由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3 由机械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32 Ep=3J (3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设滑块A、B的速度为v4,滑块C的速度为v5, 分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有: (mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5 解得:v4=0, V5=2m/s 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动: S=v5t H= 解得:S=2m 答:(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是2m/s; (2)被压缩弹簧的最大弹性势能是3J; (3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为2m.
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考点分析:
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请根据题意回答:
(1)第一次测量所选用的实验器材为______(填代表器材的字母),直接测量的物理量是______(同时用文字和符号表示)
  (2)第二次测量所选用的实验器材为______(填代表器材的字母),直接测量的物理量是______(同时用文字和符号表示)
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B.两电子刚穿出电场时,侧向位移(沿电场方向位移)之比等于manfen5.com 满分网
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C.a灯和c灯变暗,b灯变亮
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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