首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
机械能守恒定律
> 正文
返回
打印
如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出．已知m
A
=1kg，m
B
=2kg，m
C
=3kg，g=10m/s
2
，求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．
◎ 答案
（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v
1
，
由机械能守恒定律有：
m
A
gh=
1
2
m
A
v
21
解得：v
1
=6m/s
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v
2
，
由动量守恒定律有：m
A
v
1
=（m
A
+m
B
）v
2
解得：
v
2
=
1
3
v
1
=2m/s
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v
3
，
v
3
=
1
6
v
1
=1m/s
由动量守恒定律有：m
A
v
1
=（m
A
+m
B
+m
C
）v
3
由机械能守恒定律有：E
p
=
1
2
（m
A
+m
B
）v
2
2
-
1
2
（m
A
+m
B
+m
C
）v
3
2
E
p
=3J
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v
4
，滑块C的速度为v
5
，
分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：
（m
A
+m
B
）v
2
=（m
A
+m
B
）v
4
+m
C
v
5
1
2
(
m
A
+
m
B
)
v
22
=
1
2
(
m
A
+
m
B
)
v
24
+
1
2
m
C
v
25
解得：v
4
=0，
V
5
=2m/s
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：
1
2
g
t
2
S=v
5
t
H=
1
2
g
t
2
解得：S=2m
答：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是2m/s；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能是3J；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为2m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开…”主要考查了你对 【平抛运动】，【机械能守恒定律】，【动量守恒定律】 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/202211/369079.html
十二生肖
十二星座
