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 塊的質量為mA=mC=mD=m=1 kg,B滑塊的質量mB=4 m=4 kg(各滑塊均視為質點)。A、B間夾著質量可忽略的火藥。K為處于原長的輕質彈簧,兩端分別連接住B和C,F(xiàn)點燃火藥(此時間極短且不會影響各物體的質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,接著沿斜面前進了L=0.8 m時速度減為零,此后設法讓它們不再滑下。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)。
解:(1)AD系統(tǒng)沿斜面上滑,A和D碰完時的速度v1,由動能定理,有:

得:,代入數(shù)據(jù)得v1=4 m/s
炸藥爆炸完畢時,A的速度vA
由動量守恒定律有:mAvA= (mA+mD)v1
得:vA=8 m/s
(2)炸藥爆炸過程,對A和B系統(tǒng),由動量守恒定律,設B獲得的速度為vB,有:
-mAvA+mBvB=0,得:vB=2 m/s
且與C相互作用,當兩者共速為v'時,彈簧彈性勢能最大,由B、C系統(tǒng)動量守恒,有:
mBvB=(mB+mC)v',解得:
彈簧的最大彈性勢能為
代入數(shù)據(jù)得:Ep=1.6 J
練習冊系列答案
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如圖所示,粗糙斜面與光滑水平地面通過光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角θ=37°,滑塊A、C、D的質量均為m=1kg,滑塊B的質量為mB=4kg,各滑塊均可視為質點.A、B間夾著微量火藥.K為處于原長的輕質彈簧,兩端分別栓接滑塊B和C.火藥爆炸后,A與D相碰并粘在一起,沿斜面前進L=0.8m 時速度減為零,接著使其保持靜止.已知滑塊A、D與斜面間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0.5,運動過程中彈簧始終處于彈性限度內,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)火藥爆炸后A的最大速度vA;
(2)滑塊B、C和彈簧K構成的系統(tǒng)在相互作用過程中,彈簧的最大彈性勢能Ep;
(3)滑塊C運動的最大速度vC

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(2005?新洲區(qū)模擬)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α=37°,A、B是兩個質量均為m=1kg的小滑塊(可看作質點),C為左端附有膠泥的質量不計的薄板,D為兩端分別連接B和C的輕質彈簧.當滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用時,恰能向下勻速運動.現(xiàn)撤去F,讓滑塊A從斜面上距斜面底端L=1m處由靜止下滑.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求滑塊與粗糙斜面間的動摩擦系數(shù);.
(2)滑塊A與C接觸后粘連在一起,求此后兩滑塊和彈簧構成的系統(tǒng)在相互作用過程中,彈簧的最大彈性勢能.

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(2013?遼寧一模)如圖所示,粗糙斜面與水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角α=37°,水平面的M到N段是長度L1=0.3m的粗糙平面,N點的右邊是光滑的.A、B是兩個質量均為m=1kg的小滑塊(可看作質點),置于N點處的C是左端附有膠泥的薄板(質量不計),D是兩端分別與B和C連接的輕質彈簧,滑塊A與斜面和與水平面MN段的動摩擦因數(shù)相同.當滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時,恰能向下勻速運動.現(xiàn)撤去F,讓滑塊A從斜面上距斜面底端L2=1m處由靜止下滑(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:滑塊A與C接觸并粘連在一起后,兩滑塊與彈簧所構成的系統(tǒng)在相互作用的過程中,彈簧的最大彈性勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?武昌區(qū)模擬)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滑塊的質量為 mA=mC=mD=m=1kg,B滑塊的質量 mB=4m=4kg(各滑塊均視為質點).A、B間夾著質量可忽略的火藥.K為處于原長的輕質彈簧,兩端分別連接住B和C.現(xiàn)點燃火藥(此時間極短且不會影響各物體的質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,接著沿斜面前進了L=0.8m 時速度減為零,此后設法讓它們不再滑下.已知滑塊A、D與斜面間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0.5,取 g=10m/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).

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精英家教網(wǎng)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a=37°,A、B、C是三個小滑塊(可看做質點),A、B的質量均為m=1kg,B的左端附有膠泥(質量不計),C的質量均為M=2kg,D為兩端分別連接B和C的輕質彈簧.
當滑塊A置丁斜面上且受到大小F=4N、方向乖直斜面向下的恒力作用時,恰能向下勻速運動.現(xiàn)撤去F,讓滑塊A從斜面上距斜面底端L=1m處由靜止下滑.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑塊A到達斜面底端時的速度大小?
(2)滑塊A與B接觸后粘連在一起,求此過程損失的機械能?
(3)二個滑塊和彈簧構成的系統(tǒng)在相互作用過程中,彈簧的最大彈性勢能.

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