如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共

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,两块相同平板P1P2置于光滑水平面上,质量均为mP2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。PP2之间的动摩擦因数为μ,求:

(1)P1P2刚碰完时的共同速度v1P的最终速度v2
(2)此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep

◎ 答案

(1)  (2)

◎ 解析

(1) P1P2碰撞过程,动量守恒,,解得
P1P2P组成的系统,由动量守恒定律 ,,解得 
(2)当弹簧压缩最大时,P1P2P三者具有共同速度v2,对P1P2P组成的系统,从P1P2碰撞结束到P压缩弹簧后被弹回并停在A点,用能量守恒定律
  解得
P1P2P系统从P1P2碰撞结束到弹簧压缩量最大,用能量守恒定律

最大弹性势能
注意三个易错点:碰撞只是P1P2参与;碰撞过程有热量产生;P所受摩擦力,其正压力为2mg
【考点定位】碰撞模型、动量守恒定律、能量守恒定律、弹性势能、摩擦生热。中档题

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共…”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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