如圖所示，質(zhì)量均為2.0kg的物塊A、B用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，B與豎直墻接觸，另一個(gè)質(zhì)量為4.0kg的物塊C以v=3.0m/s的速度向A運(yùn)動(dòng)，C與A碰撞后粘在一起不再分開，它們共同向右運(yùn)動(dòng)，并壓縮彈簧，求：

（1）彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep能達(dá)到多少？

（2）以后的運(yùn)動(dòng)中，B將會(huì)離開豎直墻，那么B離開墻后彈簧的最大彈性勢(shì)能是多少？

 

【答案】

（1）12J（2）3J

【解析】

試題分析：①A、C碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒得：mcv=（mc+mA）vAC

AC一起壓縮彈簧到最短的過程，AC和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有：

聯(lián)立以上兩式解得，EP=12J．

②彈簧彈開時(shí)AC速度與第一次碰撞后AC速度大小相同，且在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B物體離開墻壁ABC三物體組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但方向向右，

（mc+mA）vAC=（mA+mB+mC）v

解得：v=1.5m/s，方向向右．

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：彈簧的最大彈性勢(shì)能

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

[物理--選修3-5]
（1）下列關(guān)于光和原子的說法正確的是
ADE
ADE
．
A．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能與照射光強(qiáng)度無關(guān)
B．放射性物質(zhì)發(fā)出的α、γ和β三種射線，是同一種原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放出的
C．所有核反應(yīng)都會(huì)釋放能量，
D．一群處于n=4能級(jí)的H原子發(fā)生躍遷輻射，最多可觀測(cè)到6種不同頻率的光子
E．α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)
（2）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球，以輕質(zhì)彈簧連接后置于光滑水平面上，開始彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為
14
m的泥丸P以水平速度v0沿A、B連線向A運(yùn)動(dòng)，擊中A并粘合在一起，求以后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶負(fù)電的一簇粒子從P1（-a，b）點(diǎn)以相同的速率v0在：xoy平面內(nèi)朝x軸上方的各個(gè)方向射出（即0＜θ≤π），不計(jì)重力及粒子間的相互作用，且已知a足夠大．
（1）試在圖（甲）中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xoy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使這簇帶電粒子通過該磁場(chǎng)后都沿平行于x軸方向運(yùn)動(dòng)．在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置．
（2）試在圖（乙）中的某些區(qū)域加垂直于xoy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使從P1點(diǎn)發(fā)出的這簇帶電粒子通過磁場(chǎng)后都能通過P2（a，b）點(diǎn)．要求：
①說明所加磁場(chǎng)的方向，并在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置；
②定性畫出沿圖示v0方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡；
③寫出所加磁場(chǎng)區(qū)域與xoy平面所成截面邊界的軌跡方程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量均為m的小車A通過輕彈簧與墻壁相連，A與地面間無摩擦，靜止在O點(diǎn)；滑塊B質(zhì)量也為m，與水平地面間的摩擦力大小為
F
2
，B在恒定水平推力F作用下從C點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)與小車A碰撞（碰撞時(shí)間極短，不粘連）后與A一起繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，過D點(diǎn)時(shí)A、B動(dòng)能達(dá)到最大，若在A、B過D點(diǎn)時(shí)撤去推力F，A、B還能向右運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，已知OC=4s，OD=s，OE=2s，A、B當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，求：
（1）彈簧的最大彈性勢(shì)能；
（2）已知彈簧的彈性勢(shì)能EP=
1
2
kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，試確定撤去推力F后滑塊B最終的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?武昌區(qū)模擬）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體靜止在水平面上，A在B的左側(cè)且相距L，A為底部光滑的不帶電物體；B為絕緣帶電體，所帶電荷量為+q，且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（已知μ＞
qEmg
）．空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．今始終用大小為2qE的水平力向右推A，A與B正碰后即以共同速度向右運(yùn)動(dòng)但不粘連，A、B不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)或碰撞而改變?cè)瓉淼膸щ娗闆r．求：
（1）與B碰前A的速度v0是多少？
（2）A運(yùn)動(dòng)的總位移s是多少？

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