如圖所示，質(zhì)量為m3＝3kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R＝0.15m的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑到水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧�；莱�CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m2＝2kg的物體2（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在滑道的B點(diǎn)，現(xiàn)讓質(zhì)量為m1＝1kg的物體1（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)由靜止釋放。兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘為一體（g＝10m/s2）。

（1）求物體1從釋放到與物體2相碰的過(guò)程中，滑道向左運(yùn)動(dòng)的距離；

（2）若CD＝0.1m，兩物體與滑道的CD部分的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ ＝0.1，求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；

（3）物體1、2最終停在何處。

（1）0.05m（2）0.45J （3）、最終停在CD的中點(diǎn)處


解析:

（1）從釋放到與相碰撞過(guò)程中，、組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)水平位移大小 ，水平位移大小，有：

  --------------------------------------（2分）

    --------------------------------------------------（1分）

可以求得  --------------------------------（2分）

（2）設(shè)、 剛要相碰時(shí)物體1的速度 ，滑道的速度為，由機(jī)械能守恒定律有

      -----------------------------（2分）

由動(dòng)量守恒定律有

  ---------------------------------------------------（2分）

物體1和物體2相碰后的共同速度設(shè)為 ，由動(dòng)量守恒定律有

   -------------------------------------（2分）

彈簧第一次壓縮最短時(shí)由動(dòng)量守恒定律可知物體1、2和滑道速度為零，此時(shí)彈性勢(shì)能最大，設(shè)為。從物體1、2碰撞后到彈簧第一次壓縮最短的過(guò)程中，由能量守恒有

   ------------（3分）

聯(lián)立以上方程，代入數(shù)據(jù)可以求得，   ---------------------（2分）

⑶ 分析可知物體1、2和滑道最終將靜止，設(shè)物體1、2相對(duì)滑道CD部分運(yùn)動(dòng)的路程為s，由能量守恒有

 -----------------------------（3分）

帶入數(shù)據(jù)可得  

所以、最終停在CD的中點(diǎn)處  --------------------------------------（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m3的平板車(chē)C放在光滑水平面上，車(chē)上放有A、B兩小滑塊，質(zhì)量分別是m1、m2，與平板車(chē)上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2．同時(shí)分別給A、B一個(gè)沖量使它們都獲得相同大小的初速度v 0開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)，A、B恰好不相碰．已知m1=10kg，m2=2kg，m3=6kg，μ1=0.1，μ2=0.2，v0=9m/s．g取10m/s2．求：
（1）A、B都在平板車(chē)上不滑動(dòng)時(shí)，C的速度大小vc=？
（2）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，A、B之間的距離s=？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m3=3kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R=0.15m的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑到水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧．滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．質(zhì)量為m2=2kg的物體2（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在滑道的B點(diǎn)，現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體1（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)由靜止釋放．兩物體在滑道上的BC之間相碰后并粘為一體（g=10m/s2）．
（1）求物體1從釋放到與物體2相碰的過(guò)程中，滑道向左運(yùn)動(dòng)的距離；
（2）若CD=0.1m，兩物體與滑道的CD部分的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?湖北模擬）如圖所示，質(zhì)量為m3=3kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R=0.15m的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑到水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧．滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．質(zhì)量為m2=2kg的物體2（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在滑道的B點(diǎn)，現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體1（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)由靜止釋放．兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘為一體（g=10m/s2）．
（1）求物體1從釋放到與物體2相碰的過(guò)程中，滑道向左運(yùn)動(dòng)的距離；
（2）若CD=0.1m，兩物體與滑道的CD部分的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；
（3）物體1、2最終停在何處．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m3的平板車(chē)C放在光滑水平面上，車(chē)上放有A、B兩小滑塊，質(zhì)量分別是m1、m2，與平板車(chē)上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2。同時(shí)分別給A、B一個(gè)沖量使它們都獲得相同大小的初速度v 0開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)，A、B恰好不相碰。已知m1＝10 kg，m2＝2 kg，m3＝6 kg, μ1＝0.1，μ2＝0.2, v0＝9 m / s。g取10 m /s2。求:

（1） A、B都在平板車(chē)上不滑動(dòng)時(shí)，C的速度大小v c＝？

（2）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，A、B之間的距離s＝？

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