如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2.求:
(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

◎ 答案

(1)弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,
设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,
A、B系统的动量守恒:mv0=(M+m)v
解得v=
m
M+m
v0
代入数据得木块A的速度v=2m/s.
(2)木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大.由能量关系,
最大弹性势能
Ep=
1
2
mv02-
1
2
(m+M)v2-μmgL
代入数据得Ep=39J.
答:(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度位m/s;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为39J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,…”主要考查了你对  【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。

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