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162076. (2024•铁一中学•高二上期中) 德优题库如图所示,在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C,三者处于同一直线上,质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m,初始A、B用轻弹簧栓连处于静止状态,C以初速度v0向左运动,B、C相碰时间极短,之后以相同速度向左运动但不粘连,求:

(1)B、C相碰后的速度大小;
(2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1
(3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2
共享时间:2024-11-13 难度:2
[考点]
弹簧类问题中的机械能守恒,动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,
[答案]
(1)B、C相碰后的速度大小为
(2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能为
(3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能为
[解析]
解:(1)设B、C碰撞后的共同的速度为vBC,以v0方向为正方向,对BC组成的系统,由动量守恒定律可得:mCv0=(mB+mC)vBC,代入数据解得:
(2)第一次ABC共速时弹簧压缩量最大,A、B、C组成系统为研究对象,由动量守恒定律和能量守恒定律可得:
mCvBC+mBvBC=(mA+mB+mC)v1

联立代入数据解得:
(3)B与C碰后至弹簧第一次恢复原长为研究过程,A、B、C组成系统为研究对象,由系统动量守恒定律可得:(mB+mC)vBC=(mB+mC)v2+mAv3
由系统机械能守恒可得:

联立代入数据可得:
即弹簧第一次恢复原长时B、C正在向右运动,此后C将一直向右匀速运动,B先向右减速到0,再向左加速至与A共速时弹簧的伸长量最大,该过程A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒,所以有:
mBv2+mAv3=(mA+mB)v4

联立代入数据解得:
 答:(1)B、C相碰后的速度大小为
(2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能为
(3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能为
[点评]
本题考查了"弹簧类问题中的机械能守恒,动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
160276. (2020•西安中学•八模) 如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m,平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m,动摩擦因数为μ=0.2,右侧拴接一轻质弹簧,弹簧自然长度所在范围内车面光滑。点燃炸药后,A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力,滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,且爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2,求:
(1)滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力;
(2)爆炸后A与B获得的总动能是多少?
(3)滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。

共享时间:2020-06-17 难度:2 相似度:1
161219. (2024•莲湖区•高一下期末) 如图所示,原长为l、劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上,质量为m的小铁球(视为质点)从弹簧正上方距弹簧顶端高度为h处由静止下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,小铁球下落到最低点。重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )

A.小铁球重力势能的减少量与零势能面的选取有关  

B.当弹簧的压缩量为时,小铁球的动能最大 

C.弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) 

D.小铁球在最低点时的加速度大小为

共享时间:2024-07-08 难度:2 相似度:1
162119. (2024•莲湖区•高三上期中) 如图所示,光滑硬直杆与水平面成53°角固定放置,劲度系数为k、原长为L的轻质弹簧一端固定在O点,另一端与圆环(视为质点)相连,圆环套在杆上。现让圆环从与O点等高的A点由静止释放,当圆环运动到O点的正下方B点时,圆环的动能正好等于圆环在A处时弹簧的弹性势能。已知A、B两点间的距离为5L,重力加速度大小为g,对劲度系数为k的轻质弹簧,其弹性势能Ep与弹簧的形变量x的关系式为,弹簧始终在弹性限度内,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)圆环在B点时的动能;
(2)圆环的质量。

共享时间:2024-11-28 难度:3 相似度:0.83
160591. (2016•西安一中•模拟) 德优题库如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R,下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零,不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep
(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
2
3
m到m之间变化,且均能落到水面,持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
共享时间:2016-03-05 难度:4 相似度:0.75

dygzwlyn

2024-11-13

高中物理 | 高二上 | 解答题

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2020*西工大*期末
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