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如图所示,被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上,另一端与质量为2m的物体A相连接,光...

如图所示,被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上,另一端与质量为2m的物体A相连接,光滑的水平面和光滑的曲面平滑相连.有一质量为m的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与物体A相碰,碰后两物体立即以相同速度向右运动(但两个物体不粘连),同时弹簧的锁定被解除,返回时物体B能上升的最大高度为manfen5.com 满分网,试求:
(1)碰撞结束瞬间A、B的共同速度v1
(2)弹簧锁定时对应的弹性势能Ep

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(1)B从轨道上下滑过程,只有重力做功,机械能守恒.运用机械能守恒定律或动能定理可求得B与A碰撞前的速度.两个物体碰撞过程动量守恒,即可求得碰后的共同速度. (2)碰后,弹簧被解锁,共同体压缩弹簧,系统的机械能守恒.当B返回时,根据机械能守恒可求得B返回时的速度,再运用机械能守恒研究弹簧的弹性势能. 【解析】 (1)设B从高h处滑到平面时的速度为v,由动能定理有   ,解得. 设A与B碰后的共同速度为v1,根据动量守恒定律有mv=(m+2m)v1, 可得v1=. (2)设B返回时离开A的速度为v′,则   mgh= 解得 对A、B和弹簧有+Ep=, 得Ep= 答: (1)碰撞结束瞬间A、B的共同速度v1是. (2)弹簧锁定时对应的弹性势能Ep是.
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考点分析:
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如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B.现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置,然后释放小球.小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞,而后小球向右摆动的最大高度为L/8,物块则向右滑行了L的距离而静止求:
(1)A球与B碰撞前对细绳的拉力
(2)A球与B碰撞后一瞬间的速度大小
(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ.

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(1)相碰前A的速度大小.
(2)碰撞过程中的能量损失.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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