如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個小木塊A,B,C,質(zhì)量分別為mA=1 kg,mB=1 kg,mC=2kg,其中B與C用一輕彈簧固定連接,開始整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。A和B之間有少許塑膠炸藥,現(xiàn)引爆炸藥,A,B將沿水平軌道運動,炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9 J轉(zhuǎn)化為A和B的動能,對于爆炸后A,B,C的運動。
(1)求A的速度的大小;
(2)求彈簧可能貯存的彈性勢能的最大值;
(3)B有無向左運動的時刻?若有,求出B向左運動的最大速度。
解:(1)炸藥爆炸的過程,A,B組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)A,B獲得的速度大小分別為vA,vB,有
mAvA=mBvB
又由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律,有
可解得vA=vB=3 m/s
(2)B與A分離后,B,C及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒,設(shè)彈簧伸長(或壓縮)最大時B,C的共同速度為vBC,此時貯存的彈性勢能最大,設(shè)為Ep,有

可解得Ep=3 J
(3)在以后的過程中,當(dāng)彈簧由壓縮恢復(fù)至原長時,B最有可能向左運動,設(shè)此時B,C的速度分別為vB,vC,取向右為正,由動量守恒定律有mBvB=mBvB'+mCvC'
由機(jī)械能守恒定律
解得:(舍去)
其中vB'= -1 m/s,為彈簧由壓縮恢復(fù)至原長時的速度,即為B可能出現(xiàn)的向左的最大速度
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在足夠長的粗糙水平桌面上,靜止放置質(zhì)量為m1=0.20
kg的滑塊,滑塊用細(xì)線跨過固定在桌子邊緣的光滑定滑輪與質(zhì)最為m2=0.05kg的重物相連.已知桌面與滑塊問的動摩擦因數(shù)為μ=0.05,取g=10m/s2.由靜止釋放重物,試求在重物落地前,滑塊m1的加速度大小及細(xì)線對它的拉力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上靜止三個小木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B與C用一個輕彈簧固定連接,開始時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài);A和B之間有少許塑膠炸藥,A的左邊有一個彈性擋板(小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失).現(xiàn)在引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動能,A和B分開后,A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時追上B,并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起.求:
(1)在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值;
(2)A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點,固定一電荷量為+Q的點電荷.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點),從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動,當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v.已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零),PA連線與水平軌道的夾角為60°,試求:
(1)物塊在A點時受到軌道的支持力大。
(2)點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?海淀區(qū)模擬)如圖所示,在足夠長的光滑水平軌道上有三個小木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA、mB、mC,且mA=mB=1.0kg,mC=2.0kg,其中B與C用一個輕彈簧拴接在一起,開始時整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).A和B之間有少許塑膠炸藥,A的左邊有一個彈性擋板.現(xiàn)在引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量中有E=9.0J轉(zhuǎn)化為A和B的動能,A和B分開后,A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時追上B,并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起.忽略小木塊和彈性擋板碰撞過程中的能量損失.求:
(1)塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為多大?
(2)在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值;
(3)A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在足夠長的兩條平行金屬導(dǎo)軌的左端接有一個定值電阻R0,兩導(dǎo)軌間的距離L=0.5m,在虛線的區(qū)域內(nèi)有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.2T,虛線間的距離S=1.0m.完全相同的金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直放置,兩棒間用2.0m長的絕緣輕桿連接.棒與導(dǎo)軌間無摩擦,兩棒電阻皆為r=0.3Ω,導(dǎo)軌電阻不計.已知R0=2r.現(xiàn)用一外力從圖示位置水平向右拉cd棒,使兩棒以v=5.0m/s的速度向右勻速穿過磁場區(qū)域.求:
(1)從cd棒剛進(jìn)磁場到ab棒剛離開磁場的過程中通過ab棒的電流大小和方向;
(2)從cd棒剛進(jìn)磁場到ab棒剛離開磁場的過程中拉力做的功;
(3)若cd棒剛進(jìn)入磁場時將水平外力去掉,經(jīng)一段時間cd棒出磁場,求此段時間內(nèi)通過cd 棒的電量.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案