如图所示,质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg,m2=2kg的物块,两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧,物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与
◎ 题目
如图所示,质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg,m2=2kg的物块,两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧,物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与m2相连的锁定开关,现已锁定。水平地面光滑,物块均可视为质点。现将轻绳烧断,若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落,此时小车以速度v0=2m/s向右运动,当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开。设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变,碰撞时间极短,小车足够长。(g="10" m/s2)求: (1)最初弹簧的弹性势能 (2)m2相对平板小车滑行的总位移 (3)小车第一次碰撞墙壁后非匀速运动所经历的总时间。 |
◎ 答案
(1)Ep="21J " (2)s2="0.6m " (3)t="0.4s " |
◎ 解析
(1)因小车与m2先处于锁定状态,故可视小车与m2为整体。当小车与m2 的速度为v0时,物块m1、m2与小车M组成的系统动量守恒,设此时物块m1的速度为 v1,由动量守恒定律可得:m1v1=(m2+M)v0 (3分) 代入数据有:v1="2m/s" 由能量守恒可知,弹簧最初的弹性势能: (3分) 代入数据解得:Ep="21J " (2分) (2)因为小车第一次碰撞瞬间打开了锁定开关,且碰撞后小车的动量:PM=Mv0,方向 向左。物块m2的动量:Pm2=m2v0,方向向右,由于m2>M,故小车与m2组成的系统总动 量向右,所以经多次碰撞后,物块m2与小车都应停在墙壁处。(2分) 由能量守恒可知: (2分) 代入数据可得:s2="0.6m " (2分) (3)当小车与物块m2之间有摩擦力作用时,小车作非匀速运动。 对物块m2,由动量定理可得:μm2gt=m2v0 (2分) 所以小车非匀速运动阶段所经历的总时间:t="0.4s " (2分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg,m2=2kg的物块,两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧,物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与…”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。- 最新内容
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下一篇:(18分)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA="4.0kg"和mB=3.0kg,用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动
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