光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物體都以v0=6m/s的速度向右運動,彈簧處于原長.質(zhì)量為4kg的物體C靜止在前方,如圖,B與C發(fā)生碰撞后粘合在一起運動,在以后的運動中,求:精英家教網(wǎng)
(1)B與C碰撞后瞬間B與C的速度;
(2)彈性勢能最大值為多少?
(3)當A的速度為零時,彈簧的彈性勢能為多少?
分析:(1)B、C兩物體碰撞過程動量守恒,由動量守恒定律可以求出碰后瞬間B、C的速度.
(2)當A、B、C三者速度相等時,彈簧的彈性勢能最大,由能量守恒定律可以求出彈性勢能的最大值.
(3)B、C碰撞后,A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律與能量守恒定律可以求出A的速度為零時彈簧的彈性勢能.
解答:解:(1)B、C碰撞過程動量守恒,以B、C組成的系統(tǒng)為研究對象,以B的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
mBv0=(mB+mC)v
解得:v=2m/s;
(2)A、B、C三者速度相等時彈簧的彈性勢能最大,以A、B、C三者組成想系統(tǒng)為研究對象,
B、C碰撞后,三者組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
mAv0+(mB+mC)v=(mA+mB+mC)v′
解得:v′=3m/s,
由能量守恒定律得:
1
2
mAv02+
1
2
(mB+mC)v2=EPm+
1
2
(mA+mB+mC)v′2,
解得:EPm=12J;
(3)以A、B、C三者組成想系統(tǒng)為研究對象,當A速度為零時,由動量守恒定律得:
mAv0+(mB+mC)v=(mB+mC)v″
解得:v″=4m/s,
由能量守恒定律得:
1
2
mAv02+
1
2
(mB+mC)v2=EP+
1
2
(mB+mC)v″2,
解得:EP=0;
答:(1)B與C碰撞后瞬間B與C的速度為2m/s;
(2)彈性勢能最大值為12J;
(3)當A的速度為零時,彈簧的彈性勢能為0J.
點評:本題考查了動量守恒定律與能量守恒定律的應用,應用動量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題,分析清楚物體運動過程、正確選擇研究對象是正確解題的關(guān)鍵.
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(1)彈性勢能最大值為多少?
(2)當A的速度為零時,彈簧的彈性勢能為多少?

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①B、C碰撞剛結(jié)束時的瞬時速度;
②在以后的運動過程中,物體A是否會有速度等于零的時刻?試通過定量分析,說明你的理由.

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[物理-選修3-5]
(1)下列說法中正確的是
AD
AD

A.光電效應實驗證實了光具有粒子性
B.太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應
C.按照玻爾理論,電子沿某一軌道繞核運動,若其圓周運動的頻率是v,則其發(fā)光頻率也是v
D.質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,當一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時,釋放的能量是(m1+m2-m3)c2
(2)光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物體都以v0=6m/s速度向右運動,彈簧處于原長.質(zhì)量為4kg的物體C靜止在前方,如圖所示,B與C碰撞后粘合在一起運動,求:
①B、C碰撞剛結(jié)束時的瞬時速度;
②在以后的運動過程中,物體A是否會有速度等于零的時刻?試通過定量分析,說明理由.

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