18.如圖所示.一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和物體B,放在光滑的水平面上,水平速度為v0的子彈射中物體A并嵌在其中(作用時間極短),已知物體B的質(zhì)量為mB,物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的$\frac{3}{4}$,子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的$\frac{1}{4}$,求彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能.

分析 子彈擊中木塊過程系統(tǒng)動量守恒,以子彈、滑塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象,當(dāng)三者速度相等時,彈簧被壓縮到最短,則彈性勢能最大,根據(jù)動量守恒定律求出速度,然后由能量守恒定律求出彈簧的彈性勢能.

解答 解:子彈射入物體A的過程中,子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒,以子彈的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
mv0=(m+mA)v1
當(dāng)物體A(包括子彈)、B的速度相等時,彈簧被壓縮到最短,彈性勢能最大,子彈、A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,以1子彈的初速度方向為正方向,
由動量守恒定律得:
(m+mA)v1=(m+mA+mB)v2,
從子彈與物體A有共同速度至彈簧被壓縮到最短的過程,由能量守恒定律得:
$\frac{1}{2}$(m+mA)v12=$\frac{1}{2}$(m+mA+mB)v22+Ep
聯(lián)立以上各式解得:Ep=$\frac{1}{64}$mBv02
答:彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能為$\frac{1}{64}$mBv02

點評 本題考查了求彈簧的彈性勢能,分析清楚運動過程、應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.歐姆最早是用小磁針測量電流的,他的具體做法是將一個小磁針處于水平靜止狀態(tài),在其上方平行于小磁針放置一通電長直導(dǎo)線,已知導(dǎo)線外某磁感應(yīng)強度與電流成正比,當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時,小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),通過小磁針偏轉(zhuǎn)的角度可測量導(dǎo)線中電流.小磁針轉(zhuǎn)動平面的俯視圖如圖所示.關(guān)于這種測量電流的方法,下列敘述正確的是(  )
A.導(dǎo)線中電流的大小與小磁針轉(zhuǎn)過的角度成正比
B.通電后小磁針靜止時N極所指的方向是電流產(chǎn)生磁場的方向
C.若將導(dǎo)線垂直于小磁針放置,則不能完成測量
D.這種方法只能測量電流的大小,不能測量電流的方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運動,在同一坐標系中作出這兩個分運動的v-t圖線,如圖所示,若平拋運動的時間大于2t1,下列說法中正確的是( 。
A.圖線2表示豎直分運動的v-t圖線
B.t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為30°
C.t1時間內(nèi)的豎直位移與水平位移之比為$\frac{1}{2}$
D.2t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為60°

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止的平板小車,車的質(zhì)量為1.6kg,木塊與小車之間的摩擦系數(shù)為0.2(g取10m/s2).設(shè)小車足夠長,求:
(1)木塊和小車相對靜止時小車的速度.
(2)從木塊滑上小車到它們處于相對靜止所經(jīng)歷的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,質(zhì)量為0.3kg的小球A放在光滑的曲面上,離地面的高度0.2m,小球B靜止在水平地面上,B離豎直墻的距離是PQ=3.5m,A靜止釋放,與B發(fā)生彈性碰撞,B與墻碰撞無機械能損失,也不計B與墻碰撞時間,在離墻2.5m處兩球發(fā)生第二次碰撞,重力加速度g=10m/s2,求:
①小球B的質(zhì)量;
②兩球第一次碰撞到第二次碰撞的時間間隔.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.在下列四個核反應(yīng)方程中,符號“X”表示中子的是( 。
A.${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{12}^{27}$Mg+XB.${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+X
C.${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+XD.${\;}_{52}^{239}$U→${\;}_{93}^{239}$Np+X

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.某變速箱中有甲、乙、丙三個齒輪,如圖所示,其半徑分別為r1、r2、r3,若甲輪勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,三個輪相互不打滑,則丙輪邊緣上各點的向心加速度大小為( 。
A.$\frac{{{r}_{1}}^{2}{ω}^{2}}{{r}_{3}}$B.$\frac{{{r}_{3}}^{2}{ω}^{2}}{{{r}_{1}}^{2}}$C.$\frac{{{r}_{3}}^{3}{ω}^{2}}{{{r}_{1}}^{2}}$D.$\frac{{r}_{1}{r}_{2}{ω}^{2}}{{r}_{3}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.某同學(xué)做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖,其中A為固定橡皮條的固定點,O為橡皮條與細繩的結(jié)合點,圖中F是F1、F2合力的理論值,F(xiàn)′是合力的實驗值,通過本實驗,可以得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi)平行四邊形定則是正確的.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖,某同學(xué)用一條輕質(zhì)、不可伸長且很結(jié)實的繩子,通過輕質(zhì)定滑輪拉放在地面上的重物,不計滑輪與繩、滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦.該同學(xué)質(zhì)量為M,重物的質(zhì)量為M,下列說法正確的是( 。
A.只有M<M,該同學(xué)才能沿繩子向上攀升
B.只有M>M,該同學(xué)通過繩子拉重物的力才能大于重物的重力
C.該同學(xué)沿繩子向上攀升時,手拉繩的力可能大于他的重力
D.該同學(xué)沿繩子向上攀升時,其動力的最大值與手握繩的握力大小有關(guān)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案