如圖所示 ,粗糙斜面與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角 θ = 37°,A、C、D滑塊的質(zhì)量為 mA= mC= mD= m = 1 kg,B滑塊的質(zhì)量 mB = 4 m = 4 kg(各滑塊均視為質(zhì)點(diǎn))。A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥。K為處于原長的輕質(zhì)彈簧,兩端分別連接住B和C,F(xiàn)點(diǎn)燃火藥(此時(shí)間極短且不會影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度),此后,發(fā)現(xiàn)A與D相碰后粘在一起,接著沿斜面前進(jìn)了L = 0.8 m 時(shí)速度減為零,此后設(shè)法讓它們不再滑下。已知滑塊A、D與斜面間的動摩擦因數(shù)均為 μ =0.5,取 g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8。求:
(1)火藥炸完瞬間A的速度vA;
(2)滑塊B、C和彈簧K構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用過程中,彈簧的最大彈性勢能Ep。(彈簧始終未超出彈性限度)。
(1)AD系統(tǒng)沿斜面滑上,A和D碰完時(shí)的速度v1由動能定理,有:
(2分)
得: 代入數(shù)據(jù)得m/s (1分)
炸藥爆炸完畢時(shí),A的速度vA,由動量守恒定律有:
(2分) 得: vA = 8m/s (1分)
(2)炸藥爆炸過程,對A和B系統(tǒng),由動量守恒定律,設(shè)B獲得的速度為vB,有:
(2分) 得: vB = 2m/s (1分)
B與C相互作用,當(dāng)兩者共速為時(shí),彈簧彈性勢能最大,由B、C系統(tǒng)動量守恒,有:
。2分) 解得:m/s (1分)
彈簧的最大彈性勢能為: (2分)
代入數(shù)據(jù)得:EP = 1.6 J (2分)
解析:略
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、滑塊向上運(yùn)動過程中處于超重狀態(tài),在下滑過程中處于失重狀態(tài) | B、滑塊上滑過程中機(jī)械能減小,下滑過程中機(jī)械能增大 | C、滑塊上滑過程中產(chǎn)生的熱量大于下滑過程中產(chǎn)生的熱量 | D、滑塊上滑運(yùn)動時(shí)間小于下滑運(yùn)動時(shí)間 |
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