如圖所示,質(zhì)量分別為mA=6kg,mB=2kg的A、B兩個小物塊用細(xì)線栓接靜止在光滑的水平面上,中間放一被壓縮的輕彈簧,左端與A連接,右端與B不連接.現(xiàn)剪斷細(xì)線,A、B被彈簧彈開,離開彈簧時,B物體的速度為6m/s,此后與右側(cè)的擋板發(fā)生碰撞,碰撞沒有能量損失.求:
①細(xì)線被剪斷前,彈簧的彈性勢能:
②B物體被擋板反彈后,通過彈簧再次與A發(fā)生作用的過程中,彈簧具有彈性勢能的最大值.
【答案】分析:(1)根據(jù)動量守恒定律求出細(xì)線剪斷后A的速度,因?yàn)閺椈傻膹椥詣菽苋哭D(zhuǎn)化為A、B的動能,根據(jù)能量守恒定律求出彈簧的彈性勢能.
(2)當(dāng)B第一次反彈,開始壓縮彈簧,A、B具有相同速度V時彈性勢能最大,根據(jù)動量守恒求出兩物體的共同速度,再根據(jù)能量守恒定律求出彈簧的最大彈性勢能.
解答:解:(1)設(shè)B離開彈簧時,A的瞬時速度為vAO,細(xì)線被剪斷前,彈簧的彈性勢能為△P1
由動量守恒定律:mAvA0=mBvB0 
解得:vA0=4m/s
再根據(jù)能量守恒定律:=48J.
(2)當(dāng)B第一次反彈,開始壓縮彈簧,A、B具有相同速度V時彈性勢能最大,
設(shè)為△P2由動量守恒定律:mAvA0+mBvB0=(mA+mB)v
再根據(jù)能量守恒定律:=12J
答:①細(xì)線被剪斷前,彈簧的彈性勢能為48J.
②彈簧具有彈性勢能的最大值為12J.
點(diǎn)評:本題綜合考查了動量守恒定律和能量守恒定律,綜合性較強(qiáng),關(guān)鍵理清運(yùn)動過程,抓住研究過程的首末狀態(tài),運(yùn)用動量守恒定律和能量守恒進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=1kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上,F(xiàn)=13N的水平推力作用下,一起由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,已知A、B與水平面間的動摩擦因素分別為μA=0.1、μB=0.2,取g=10m/s2
(1)物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動的加速度為多大?
(2)物塊A對物塊B的作用力為多大?

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如圖所示,質(zhì)量分別為M和m的兩個小球A、B套在光滑水平直桿P上,整個直桿被固定于豎直轉(zhuǎn)軸上,并保持水平,兩球間用勁度系數(shù)為K,自然長度為L的輕質(zhì)彈簧連接在一起,左邊小球被輕質(zhì)細(xì)繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上,細(xì)繩長度也為L,現(xiàn)欲使橫桿P隨豎直轉(zhuǎn)軸一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,其角速度為ω,求當(dāng)彈簧長度穩(wěn)定后,細(xì)繩的拉力和彈簧的總長度各為多少?

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如圖所示,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體置于動摩擦因數(shù)為μ的粗糙水平面上,它們之間用輕質(zhì)彈簧連接,在A上施加一個水平向右的恒力F,兩物塊一起以加速度a向右做勻加速運(yùn)動,此時彈簧伸長量為x;若將力的大小增大到F'=2F時,兩物塊均以加速度a'做勻加速運(yùn)動,此時彈簧伸長量為x',則( 。

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