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光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹

网友投稿  2022-11-15 00:00:00  零零社区

◎ 题目

光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块BAB均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,AB间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与AB均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在AB间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m, B恰能到达最高点C。g=10m/s2,求

(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W

◎ 答案

(1)vB=5m/s
(2)4N·s
(3)W=8J

◎ 解析

(1)设B在绳被拉断后瞬间的速度为vB,到达C点时速度为vC,有
mBgmB             ①
mBvmB+2mBgR   ②
代入数据得vB=5m/s         ③
(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速度为v1,取水平向右为正方向,有
EPmB     ④
ImB vBmB v1   ⑤
代入数据得I=-4N·s,其大小为4N·s    ⑥
(3)设绳断A的速度为vA,取水平向右为正方向,有
mB v1mB vBmA vA      
W mA       ⑧
代入数据得W=8J          ⑨

◎ 知识点

    专家分析,试题“光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹…”主要考查了你对  【动量定理】  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。



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