已知A、B兩物塊的質(zhì)量分別為m和3m,用一輕質(zhì)彈簧連接,放在光滑水平面上,使B物塊緊挨在墻壁上,現(xiàn)用力推物塊A壓縮彈簧(如圖所示).這個(gè)過程中外力F做功為W,待系統(tǒng)靜止后,突然撤去外力.在求彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)A、B的速度各為多大時(shí),有同學(xué)求解如下:

解:設(shè)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)A、B的速度大小分別為vA、vB
系統(tǒng)動(dòng)量守恒:0=mvA+3mvB
系統(tǒng)機(jī)械能守恒:W=
解得:;(“-”表示B的速度方向與A的速度方向相反)
(1)你認(rèn)為該同學(xué)的求解是否正確.如果正確,請說明理由;如果不正確,也請說明理由并給出正確解答.
(2)當(dāng)A、B間的距離最大時(shí),系統(tǒng)的彈性勢能EP=?
(1)不正確.vB=0;(2)
(1)該同學(xué)的求解不正確.在彈簧恢復(fù)原長時(shí),系統(tǒng)始終受到墻壁給它的外力作用,所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,且B物塊始終不動(dòng),但由于該外力對系統(tǒng)不做功,所以機(jī)械能守恒,即在恢復(fù)原長的過程中,彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為A物塊的動(dòng)能.

解得,vB=0
(2)在彈簧恢復(fù)原長后,B開始離開墻壁,A做減速運(yùn)動(dòng),B做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)AB速度相等時(shí),AB間的距離最大,設(shè)此時(shí)速度為v,在這個(gè)過程中,由動(dòng)量守恒定律得
mvA=(m+3mv
解得
根據(jù)機(jī)械能守恒,有W=
解得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


⑴球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對水平軸的作用力大小。
⑵球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí),球A和球B對桿的作用力分別是多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖13所示,跨過同一高度處的光滑滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B。A套在光滑水平桿上,定滑輪離水平桿高度為h=0.2m,開始讓連接A的細(xì)線與水平桿夾角θ=53°,由靜止釋放,求在以后的過程中A所能獲得的最大速度。

(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個(gè)長為L、質(zhì)量為M的長方形木塊,靜止在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以水平初速度從木塊的左端滑向右端,設(shè)物塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)物塊與木塊達(dá)到相對靜止時(shí),物塊仍在長木塊上,求系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的量Q。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E、測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F、根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是 否等于增加的動(dòng)能。
請指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi),并說明其原因。
__________________;__________________;__________________。
(2)在上述實(shí)驗(yàn)中,設(shè)質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如下圖所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,長度單位:cm,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g=9.80m/s2.那么:從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,重力勢能的減小量為ΔEP    J,物體動(dòng)能的增加量ΔEK     J。(均取兩位有效數(shù)字)

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),即使操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理都很準(zhǔn)確的前提下,該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP也總是略大于ΔEK,這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是                            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖5-11所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量mB=m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度,C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長,小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰.現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放,試求:

小題1:小球下降到最低點(diǎn)時(shí),小物塊的機(jī)械能(取C點(diǎn)所在的水平面為參考平面);
小題2:小物塊能下滑的最大距離;
小題3:小物塊在下滑距離為L時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連,如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放,可以滑過甲軌道,經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道,小球與CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,其余各段均光滑.為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設(shè)計(jì)CD段的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球aba球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m, 用手托住,高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,a可能達(dá)到的最大高度為
A.hB.1.5h
C.2hD.2.5h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,mA=2mB不計(jì)摩擦阻力,A物體自H高處由靜止開始下落,且B物體始終在水平臺(tái)面上,若以地面為零勢能面,當(dāng)物體A的動(dòng)能與其勢能相等時(shí),物體A距地面高度是( 。
A.
H
3
B.
H
5
C.
2H
5
D.
4H
5

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