如圖所示,光滑水平面上有質(zhì)量均為m的物塊A和B,B上固定一輕彈簧,B靜止,A以速度v0水平向右運(yùn)動,通過彈簧與B發(fā)生作用.求作用過程中:
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(1)A和B的速度相同時,速度是多少;
(2)彈簧獲得的最大彈性勢能Ep為多少.
分析:當(dāng)兩個滑塊速度相等時彈簧壓縮量最大,彈性勢能最大;滑塊A、B系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)守恒定律求解共同速度;根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解彈簧獲得的最大彈性勢能.
解答:解:以速度v0水平向右運(yùn)動,通過彈簧與B發(fā)生作用,A減速,B加速.
當(dāng)兩個滑塊速度相等時彈簧壓縮量最大,彈性勢能最大;
滑塊A、B系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)守恒定律,規(guī)定向右為正方向,有:
mv0=2mv
解得:v=
v0
2
;
根據(jù)能量守恒得系統(tǒng)減小的動能等于增加的彈性勢能,
故彈簧獲得的最大彈性勢能EP為:EP=
1
2
m
v
2
0
-
1
2
×2mv2=
1
4
m
v
2
0

答:(1)A和B的速度相同時,速度是
v0
2
;(2)彈簧獲得的最大彈性勢能Ep
1
4
m
v
2
0
點評:本題關(guān)鍵明確當(dāng)兩個滑塊速度相等時彈簧壓縮量最大,彈性勢能最大;然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律列式后聯(lián)立求解.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動完成半個圓周運(yùn)動恰好到達(dá)C點.試求:
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點運(yùn)動至C點克服阻力做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向.

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如圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,水平部分NQ的長度L=8m,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動.MN上放置兩個質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.開始時,A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢能EP=16J.現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧.
(1)求物塊B被彈開時速度的大小;
(2)A與P相碰后靜止,當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動,要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對A做的功.

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(2013?如東縣模擬)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點進(jìn)入半圓形軌道,之后向上運(yùn)動恰能沿軌道運(yùn)動到C點,求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達(dá)C點時的速度和落到水平面時離B點的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

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