有一傾角為θ的斜面,其底端固定一擋板M,另有三個(gè)木塊A、B和c,它們的質(zhì)量分別為=="m," =3m,它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.其中木塊A連接一輕彈簧放于斜面上,并通過輕彈簧與擋板M相連,如圖所示.開始時(shí),木塊A靜止在P處,彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).木塊B在Q點(diǎn)以初速度)向下運(yùn)動(dòng),P、Q間的距離為L(zhǎng).已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng),與木塊A相撞后立刻一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連,它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn).若木塊A仍靜止于P點(diǎn),木塊C從Q點(diǎn)開始以初速度向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷同樣過程,最后木塊C停在斜面上的R點(diǎn),求P、R間的距離L’的大小.
  

試題分析:木塊B下滑做勻速直線運(yùn)動(dòng),有 
B和A相撞前后,總動(dòng)量守恒,,所以 
設(shè)兩木塊向下壓縮彈簧的最大長(zhǎng)度為s,兩木塊被彈簧彈回到P點(diǎn)時(shí)的速度為,則
 
兩木塊在P點(diǎn)處分開后,木塊B上滑到Q點(diǎn)的過程: 
木塊C與A碰撞前后,總動(dòng)量守恒,則,所以 
設(shè)木塊C和A壓縮彈簧的最大氐度為S’,兩木塊被彈簧彈回到P點(diǎn)時(shí)的速度為,則
 
木塊C與A在P點(diǎn)處分開后,木塊C上滑到R點(diǎn)的過程: 
在木塊壓縮彈簧的過程中,重力對(duì)木塊所做的功與摩擦力對(duì)木塊所做的功大小相等,因此彈簧被壓縮而具有的最大彈性勢(shì)能等于開始?jí)嚎s彈簧時(shí)兩木塊的總動(dòng)能。因此,木塊B和A壓縮彈簧的初動(dòng)能,木塊C與A壓縮彈簧的初動(dòng)能
,即= 因此,彈簧前后兩次的最大壓縮量相等,即s=s’
綜上,得  
點(diǎn)評(píng):明確物理過程,利用動(dòng)量守恒定律結(jié)合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律列式求解,是解決力學(xué)綜合題的關(guān)鍵。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

細(xì)繩一端固定在天花板上,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,小球停止擺動(dòng)。下列說法中正確的是
A.小球機(jī)械能守恒
B.小球能量正在消失
C.小球擺動(dòng)過程中,只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化
D.總能量守恒,但小球的機(jī)械能減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一人用力把質(zhì)量為m的物體由靜止豎直向上勻加速提升h,速度增加為v,不計(jì)空氣阻力。則對(duì)此過程,下列說法正確的是(   )
A.人對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量
B.物體所受合外力所做的功為
C.人對(duì)物體所做的功為
D.人對(duì)物體所做的功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上,上端連接一帶正電小球P,小球所處的空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球平衡時(shí),彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài),F(xiàn)給小球一豎直向上的初速度,小球最高能運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)。在小球從開始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是(       )
A.小球電勢(shì)能的減少量大于小球重力勢(shì)能的增加量
B.小球機(jī)械能的改變量等于電場(chǎng)力做的功
C.彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于小球動(dòng)能的減少量
D.小球動(dòng)能的減少量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

奧運(yùn)會(huì)上,跳水項(xiàng)目是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng).質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?nbsp;)
A.他的動(dòng)能減少了FhB.他的重力勢(shì)能減少了mgh
C.他的機(jī)械能減少了(F-mg)h D.他的機(jī)械能減少了Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng).質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后因受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? (    )
A.他的動(dòng)能減少了FhB.他的重力勢(shì)能減少了mgh
C.他的機(jī)械能減少了(F-mg)hD.他的機(jī)械能減少了Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,放在光滑水平面上的矩形滑塊是由不同材料的上下兩層粘在一起組成的。質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊,若擊中上層,則子彈剛好不穿出,如圖(a)所示;若擊中下層,則子彈嵌入其中,如圖(b)所示,比較上述兩種情況,以下說法不正確的是(   )
A.兩種情況下子彈和滑塊的最終速度相同
B.兩次子彈對(duì)滑塊做的功一樣多
C.兩次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多
D.兩次滑塊對(duì)子彈的阻力一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,以水平速度拋出,小球加速度方向堅(jiān)直向下,大小為g/3,則小球在豎直方向下落h高度時(shí) (   )
A.小球動(dòng)能增加mgh/3B.小球電勢(shì)能增加2mgh/3
C.小球機(jī)械能減少mgh/3D.小球的重力勢(shì)能減少mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖13所示,質(zhì)量為m的物體從傾角為θ的斜面上的A點(diǎn)以速度v0  
沿斜面上滑,由于μmgcosθ<mgsinθ,所以它滑到最高點(diǎn)后又滑下來,當(dāng)它下
滑到B點(diǎn)時(shí),速度大小恰好也是v0,設(shè)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求
AB間的距離.                                                        

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