如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中为小车的中点,部分粗糙,部分光滑)一质量为m=1kg的小物块(可视
◎ 题目
如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中为小车的中点,部分粗糙,部分光滑)一质量为m=1kg的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以4m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车部分之间的动摩擦因数为0.3,重力加速度。求: (1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能; (2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量; (3)小物块最终停在小车上的位置距端多远。 |
◎ 答案
(1) (2)弹簧对小物块的冲量大小为,方向水平向左。 (3) |
◎ 解析
试题分析:(1)小物块运动的加速度 ① 根据运动学公式 ② 由能量关系 ③ 由①②③式并代入数据得 ④ (2)小物块离开弹簧时的速度 ⑤ 对小物块,根据动量定理 ⑥ 由⑤⑥式并代入数据得 ⑦ 弹簧对小物块的冲量大小为,方向水平向左。⑧ (3)小物块滑过点和小车相互作用,根据动量守恒 ⑨ 根据摩擦生热方程 ⑩ 小物块最终停在小车上距的距离 11 由⑦⑧⑨式并代入数据得 12 点评:通常解决此类问题的关键是掌握动量和能量的观点,该观点始终贯穿从力学到原子物理的整个高中物理学,动量和能量的观点是继牛顿定律解决力学问题的另一条方法,它往往可以忽略力作用的中间过程,只需关注始、末状态,用全局的观点和整体的观点使得解题的思路更加简捷. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中为小车的中点,部分粗糙,部分光滑)一质量为m=1kg的小物块(可视…”主要考查了你对 【功能关系】 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。- 最新内容
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