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弹力的大小、胡克定律
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如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度,上面连接一个质量的物体A,平衡时物体距地面,此时弹簧的弹性势能。在距物体A正上方高为处有一个质量的物体B自由下落后,
网友投稿 2022-10-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度
,上面连接一个质量
的物体A,平衡时物体距地面
,此时弹簧的弹性势能
。在距物体A正上方高为
处有一个质量
的物体B自由下落后,与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动,已知两物体不粘连,且可视为质点,
。求:
(1)碰撞结束瞬间两物体的速度大小;
(2)两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度;
(3)两物体第一次刚要分离时物体B的速度大小。
◎ 答案
解:(1)设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为
,则
设A与B碰撞结束后的瞬间速度为
,根据动量守恒定律
得
(2)设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为
,弹簧的劲度系数为
,根据胡克定律得
得
两物体向上运动的过程中,弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大的速度,设此时弹簧的压缩量为
,则
得
设此时弹簧的长度为
,则
(3)两物体向上运动过程中弹簧达到原长时分离,从碰后到分离的过程,物体和弹簧组成的系统机械能守恒,则
得
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度,上面连接一个质量的物体A,平衡时物体距地面,此时弹簧的弹性势能。在距物体A正上方高为处有一个质量的物体B自由下落后,…”主要考查了你对 【弹力的大小、胡克定律】,【机械能守恒定律】,【动量守恒定律的应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/278635.html
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