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如图所示,A、B两球质量均为m,之间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态.弹簧的长度、两...

如图所示,A、B两球质量均为m,之间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态.弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点.
(1)求弹簧处于锁定状态时的弹性势能.
(2)求A上升的最大高度.(答案可以保留根号)

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(1)两个球和弹簧系统下滑过程中,机械能守恒,根据守恒定律列式即可; (2)两个球和弹簧系统在水平方向不受外力,动量守恒,根据守恒定律列式求解即可; 【解析】 (1)设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为v,解除弹簧锁定后A、B的速度分别为vA、vB,B到轨道最高点的速度为v,则有   解得: 弹簧解锁的过程中系统满足动量守恒定律和能量守恒,所以有: 2mv=mvA+mvB, 对B 在最高点: 解除锁定后B上升的过程中机械能守恒: 联立以上各式,解得 (2)小球A在上升的过程中机械能守恒,得: 解得: 答:(1)弹簧处于锁定状态时的弹性势能. (2)A上升的最大高度.
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考点分析:
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如图所示,一质量m1=0.45kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上.车上右端放一质量m2=0.2kg的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m=0.05kg的子弹以水平速度v=100m/s射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5m/s的速度与小车脱离.子弹与车相互作用时间很短,g取10m/s2.求:
①子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小.
②小物块脱离小车时,小车的速度多大.

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(1)小金属块刚滑到长木板右端时的速度大小v2及滑块与长木板间的动摩擦因数μ;
(2)小金属块刚滑到长木板右端时经历的时间t及长木板的位移大小x.

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(1)子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中所受的阻力大小;
(2)子弹和木块B的最终速度大小.

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(1)小车在前进中,弹簧弹性势能的最大值?
(2)为使小物体A不从车上滑下,车面粗糙部分至少应为多长?

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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