如圖所示，光滑軌道的DP段為水平軌道，PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道，半圓軌道的下端與水平的軌道的右端相切于P點(diǎn)．一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的小球B，質(zhì)量為m小球C靠在B球的右側(cè)．現(xiàn)用外力作用在A和C上，彈簧被壓縮(彈簧仍在彈性限度內(nèi))．這時(shí)三個(gè)小球均靜止于距離P端足夠遠(yuǎn)的水平軌道上．若撤去外力，C球恰好可運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)Q．已知重力加速度為g．求撤去外力前的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能E是多少？

答案：
解析：

　　解析：對(duì)A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，B、C共同速度直到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)為止，此過程中系統(tǒng)能量守恒．B、C分離后，C恰好運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)Q，此過程C球機(jī)械能守恒，根據(jù)C恰好運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)這一條件可計(jì)算速度．

　　對(duì)A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，設(shè)B、C共同速度大小為v0，A的速度大小為vA，由動(dòng)量守恒定律有

　　2mvA＝(m＋m)v0　�、�

　　則vA＝v0

　　由系統(tǒng)能量守恒有E＝2mvA2＋(m＋m)v02　�、�

　　此后B、C分離，設(shè)C恰好運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)Q的速度為v，此過程C球機(jī)械能守恒，則

　　mg·2R＝mv02－mv2　�、�

　　在最高點(diǎn)Q，由牛頓第二定律得mg＝　�、�

　　聯(lián)立①②③④式解得E＝10mgR．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑軌道的DP段為水平軌道，PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道，半圓軌道的下端與水平的軌道的右端相切于P點(diǎn)，一輕質(zhì)彈簧左端A固定，另一端拴接一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，質(zhì)量也為m的小球C靠在B球的右側(cè)，現(xiàn)用外力作用在C上，使彈簧被壓縮了0.4R（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）．這時(shí)小球靜止于距離P端3R的水平軌道上，若撤去外力，C球運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)Q后又恰好落回到原出發(fā)點(diǎn)．已知重力加速度為g．求

（1）小球C運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？
（2）撤去外力前的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能EP是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑軌道的AB段為水平面，BC段為豎直面內(nèi)的半圓弧，圓弧的半徑R=2.5m，有一小球沿此軌道從水平面以一定速度沖上圓弧，剛好通過最高點(diǎn)C后，沿水平方向拋出，落到地面上的D點(diǎn)，g=10m/s2．求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大��；
（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離XDB．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑軌道的DP段為水平軌道，PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道，半圓軌道的下端與水平的軌道的右端相切于P點(diǎn)．一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的小球B，質(zhì)量為m小球C靠在B球的右側(cè)．現(xiàn)用外力作用在A和C上，彈簧被壓縮（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）．這時(shí)三個(gè)小球均靜止于距離P端足夠遠(yuǎn)的水平軌道上．若撤去外力，C球恰好可運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)Q．已知重力加速度為g．求：
（1）B、C分離時(shí)刻B的速度是多少？
（2）撤去外力前的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能E是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?泗縣模擬）如圖所示，光滑軌道的DP段為水平軌道，PQ段為半徑是R的豎直半圓軌道，半圓軌道的下端與水平的軌道的右端相切于P點(diǎn)，一輕質(zhì)彈簧左端A固定，另一端拴接一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，質(zhì)量也為m的小球C靠在B球的右側(cè)，現(xiàn)用外力作用在C上，使彈簧被壓縮了0.4R（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）．這時(shí)小球靜止于距離P端3R的水平軌道上，若撤去外力，C球運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)Q后又恰好落回到原出發(fā)點(diǎn)．已知重力加速度為g．求撤去外力前的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能EP是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑軌道的下端離地0.8m，質(zhì)量為m的A球從軌道上端無初速釋放，到下端時(shí)與質(zhì)量也為m的B球正碰，B球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為0.8m，則A球釋放的高度h可能是
 
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