如圖所示,光滑水平面上有A、B兩個(gè)物體,A物體的質(zhì)量mA=1kg,B物體的質(zhì)量mB=4kg,A、B兩個(gè)物體分別與一個(gè)輕彈簧拴接,B物體的左端緊靠豎直固定墻壁,開(kāi)始時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用大小為F=10N的水平恒力向左推A,將彈簧壓縮了20cm時(shí),A的速度恰好為0,然后撤去水平恒力,求:
(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A物體的最大速度.
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B物體的最大速度.
分析:(1)根據(jù)功的定義式求出恒力做的功,彈簧完全彈開(kāi)達(dá)到原長(zhǎng)時(shí),A速度達(dá)到最大,根據(jù)能量守恒求解
(2)當(dāng)彈簧再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí),B物體的速度最大,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和能量守恒求解
解答:解:①恒力做的功為:W=Fx=2J 
彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為:EP=W=2J 
彈簧完全彈開(kāi)達(dá)到原長(zhǎng)時(shí),A速度達(dá)到最大
EP=
1
2
mA
v
2
A

vA=
2Ep
mA
=2m/s 
②當(dāng)彈簧再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí),B物體的速度最大
根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和能量守恒得
mAvA=mAv′A+mBv′B
1
2
mA
v
2
A
=
1
2
mA
v′
2
A
+
1
2
mB
v′
2
B

  所以:vB=0.8m/s 
答:(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A物體的最大速度是2m/s.
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B物體的最大速度是0.8m/s.
點(diǎn)評(píng):分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、正確選擇研究對(duì)象是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn).試求:
(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的速度大小和方向.

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(1)求物塊B被彈開(kāi)時(shí)速度的大小;
(2)A與P相碰后靜止,當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動(dòng),要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對(duì)A做的功.

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(2013?如東縣模擬)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開(kāi)后,以速度v經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度和落到水平面時(shí)離B點(diǎn)的距離;
(3)小球在由B到C過(guò)程中克服阻力做的功.

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