【題目】如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2靜止在光滑水平面上,它的左側(cè)與一水平輕彈簧相連,質(zhì)量為m1的物體1,以水平速度v0從左向右正對彈簧運動,通過彈簧與物體2正碰.求:

(1)彈簧獲得最大彈性勢能時m1的速度
(2)彈簧可獲得的最大彈性勢能是多少.

【答案】
(1)解:當物體1與2速度相同時,彈簧的彈性勢能最大.設(shè)它們的共同速度為v,彈簧的最大勢能為Ep.以向右為正方向,由動量守恒定律得:

m1v0=(m1+m2)v,

得:v=


(2)解:由機械能守恒定律得: m1v02= (m1+m2)v2+Ep

聯(lián)立兩式解得:Ep=


【解析】(1)當物體1與彈簧接觸以后,在彈力作用下減速運動,而物體2在彈力作用下加速運動,彈簧的彈性勢能增加,當兩物體的速度相同時,彈簧的勢能最大,由動量守恒定律求m1的速度.(2)由機械能守恒定律可以求出最大彈性勢能.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用功能關(guān)系和動量守恒定律的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1;動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑水平桌面上,原來靜止的物體在水平力F的作用下,經(jīng)過時間t、通過位移L后,動量變?yōu)镻、動能變?yōu)镋K , 以下說法正確的是( )
A.在力F作用下,這個物體經(jīng)過位移2L,其動量將等于2P
B.在力F作用下,這個物體經(jīng)過位移2L,其動能將等于4EK
C.在力F作用下,這個物體經(jīng)過時間2t,其動能將等于2EK
D.在力F作用下,這個物體經(jīng)過時間2 t,其動能將等于4EK

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、bc三個質(zhì)點在x軸上運動,它們的位移-時間圖象如圖所示,下列說法正確的是(  )

A. 0-t3時間內(nèi),三個質(zhì)點位移相同

B. 0-t3時間內(nèi),質(zhì)點c的路程比質(zhì)點b的路程大

C. 質(zhì)點a在時刻t2改變運動方向,質(zhì)點c在時刻t1改變運動方向

D. t2-t3這段時間內(nèi),三個質(zhì)點運動方向相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )

A.感應(yīng)電流方向發(fā)生變化
B.CD段直線始終不受安培力
C.感應(yīng)電動勢最大值E=Bav
D.感應(yīng)電動勢平均值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟:
①按圖1擺好實驗裝置,其中小車質(zhì)量M=0.20kg,鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg.

②釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f=50Hz),打出一條紙帶.
③他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,如圖2所示.

把打下的第一點記作0,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把鉤碼重力(當?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2)作為小車所受合力,算出打下0點到打下第5點合力做功W=
J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),用正確的公式Ek=(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量,算得Ek=0.125J.
④此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”,且誤差很大.通過反思,他認為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是 . (雙項選擇題)
A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實值偏小
D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的物體從高h處以 的加速度由靜止豎直下落到地面,下列說法中錯誤的是( 。
A.物體的機械能減少
B.物體的重力勢能減少
C.物體的動能增加
D.重力做功為mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一端連接輕彈簧的質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量也為m的物體A以速度v0正對B向右滑行,在A、B和彈簧發(fā)生相互作用的過程中,以下判斷不正確的是( )

A.任意時刻A,B和彈簧組成的系統(tǒng)總動量都為mv0
B.彈簧壓縮到最短時,A,B兩物體的速度相等
C.彈簧的最大彈性勢能為 mv02
D.彈簧壓縮到最短時,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)總動能最小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶有 光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車靜止置于光滑水平面上,如圖所示,一質(zhì)量也為M的小球以速度v0水平?jīng)_上小車,到達某一高度后,小球又返回車的左端,則( )

A.小球以后將向左做平拋運動
B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動
C.此過程小球?qū)π≤囎龅墓? Mv02
D.小球在弧形槽上升的最大高度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點,質(zhì)量相等.Q與輕質(zhì)彈簧相連.設(shè)Q靜止,P以某一初速度向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞.在整個碰撞過程中,彈簧具有的最大彈性勢能等于( )

A.P的初動能
B.P的初動能的
C.P的初動能的
D.P的初動能的

查看答案和解析>>

同步練習冊答案