(20分)(1)如图,在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子。光滑的物块B的质量为m,长为,其左端有一光滑小槽,槽内装有轻质弹簧。开始时,使B紧贴A1壁,弹簧处于压
◎ 题目
(20分) (1)如图,在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子。光滑的物块B的质量为m,长为,其左端有一光滑小槽,槽内装有轻质弹簧。开始时,使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为Ep。现突然释放弹簧,滑块B被弹开。假设弹簧的压缩量较小,恢复形变所用的时间可以忽略。求滑块B到达A2壁所用的时间。 (2)a.现将箱子置于光滑的水平地面上而不固定,仍使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为Ep,整个系统处于静止状态。现突然释放弹簧,滑块B离开A1壁后,弹簧脱落并被迅速拿出箱子。求此时滑块B的速度v与箱子的速度V。 b.假设滑块B与A1壁和A2壁的碰撞过程中无机械能损失。试定量描述滑块B相对于地面运动的速度变化情况,并计算两次碰撞之间的时间间隔。 |
◎ 答案
(1) (2)a. b. |
◎ 解析
(1)当箱子固定时,弹簧的弹性势能释放转化为滑块B的动能,设滑块速度v0 ① 滑块B到达A2壁所用的时间 ② (4分) (2)a. 箱子置于光滑的水平地面上,弹簧释放后,箱子与滑块B的速度分别设为V和v,以向右为正方向 ③ ④ 解得: ⑤ ⑥ 另解: 舍弃 (6分) b.当滑块B与A2发生第一次碰撞后,箱子的速度变为V1,滑块B的速度变为v1 ⑦ ⑧ 解得: ⑨ ⑩ 另解: 舍弃 由结果可以知道,滑块B与A2碰撞后,滑块B与箱子速度的大小不变,只改变方向。 同理,当滑块B再与A1碰撞后,各自的速度大小不变,只改变方向。 滑块B相对于地面以大小不变为的速度做往返的运动。 滑块B两次碰撞之间的时间间隔 11 (10分)
上一篇:质量为10kg的物体,当其速率由3m/s变为4m/s时,它的动量变化量Δp的大小不可能是()A.10kg·m/sB.50kg·m/sC.70kg·m/sD.90kg·m/s
下一篇:(1)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。
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