如圖所示為水平氣墊導(dǎo)軌，滑塊A、B用輕彈簧連接，今將彈簧壓緊后用輕繩系在A、B上，然后以恒定速度為v0向右運動，已知A、B質(zhì)量分別為m1、m2，且m1＜ m2．滑動中輕繩突然斷開，當彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時，滑塊A的速度剛好為零．求：

(1)繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度過程中彈簧釋放的彈性勢能EP．

(2)在以后運動過程中，滑塊B是否有速度等于零的時刻？試通過定量分析、討論，來證明你的結(jié)論．

答案：
解析：

解析：(1)A、B在氣墊導(dǎo)軌上運動，所受阻力可視為零．設(shè)彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時滑塊B的速度為v，由動量守恒：(m1＋m2)v0＝m2v                             ①

　　由能量守恒，EP＋(m1＋m2)v02＝m2v2                                     ②

　　由①②聯(lián)立得，釋放的彈性勢能EP＝(m1＋m2)v02．

　　(2)只要彈簧處于伸長狀態(tài)，B就會減速，當彈簧再次恢復(fù)原長時，B的速度最小，設(shè)此時A的速度為v1，B的速度為v2，

　　由動量守恒：m2v＝m1v1＋m2v2                                              ③

　　由動能守恒：m2v2＝m1v12＋</span>m2v22                                      ④

　�、邰芟啾�，得v1＝v＋v2                                                     ⑤

　　代入③，得v2＝v＞0，(m2＞m1)

　　即在以后運動過程中，B不會有速度等于零的時刻．

　　答案：(1)(m1＋m2)v02     (2)不會

　　引申：試分析說明在以后的運動過程中，彈性勢能EP、A的速度vA、B的速度vB的大小變化范圍．(提示：先分析最大值與最小值對應(yīng)狀態(tài)，再由上述兩個守恒列式求解)

　　答案：0≤EP≤(m1＋m2)v02，0≤vA≤2v0，v0≤vB≤v0

 


提示：


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖所示為水平氣墊導(dǎo)軌，滑塊A、B用輕彈簧連接，今將彈簧壓緊后用輕繩系在A、B上，然后以恒定速度為v0向右運動，已知A、B質(zhì)量分別為m1、m2，且m1＜ m2．滑動中輕繩突然斷開，當彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時，滑塊A的速度剛好為零．求：

(1)繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度過程中彈簧釋放的彈性勢能EP．

(2)在以后運動過程中，滑塊B是否有速度等于零的時刻？試通過定量分析、討論，來證明你的結(jié)論．

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科目：高中物理 來源：浙江省寧波市2011－2012學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題 題型：058

如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌(滑塊在該導(dǎo)軌上運動時所受阻力可忽略不計)“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，完成以下填空．

實驗步驟如下：

(1)將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

(2)測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；

(3)將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

(4)讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；

(5)用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；

(6)滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝________和Ek2＝________；

(7)在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少ΔEp＝

________；(重力加速度為g)

(8)如果滿足關(guān)系式________，則可認為驗證了機械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源：2015屆河北正定中學(xué)高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運動時所受阻力可忽略不計）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，完成以下填空。

實驗步驟如下：

（1）將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

（2）測出擋光條的寬度L和兩光電門中心之間的距離s；

（3）將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

（4）讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；

（5）用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；

（6）滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1=　  　  和Ek2=　  　  ；

（7）在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少ΔEp=　 　 ；（重力加速度為g）

（8）如果滿足關(guān)系式　  　  ，則可認為驗證了機械能守恒定律。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運動時所受阻力可忽略不計）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，完成以下填空。

實驗步驟如下：

（1）將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

（2）測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；

（3）將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

（4）讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；

（5）用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；

（6）滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1=　  ▲　  和Ek2=　  ▲　  ；

（7）在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少ΔEp=　  ▲　  ；（重力加速度為g）

（8）如果滿足關(guān)系式　  ▲　  ，則可認為驗證了機械能守恒定律。

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