光滑水平面有兩個(gè)物塊A、B在同一直線上相向運(yùn)動(dòng),A的速度為4m/s,質(zhì)量為2kg,B的速度為2m/s,二者碰后粘在一起沿A原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng),且速度大小變?yōu)?m/s.求B的質(zhì)量及這一過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能.
分析:B與A發(fā)生碰撞后,根據(jù)動(dòng)量守恒求出B的質(zhì)量,由能量守恒求解過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能.
解答:解:A的速度為4m/s,質(zhì)量為2kg,B的速度為2m/s,二者碰后粘在一起沿A原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng),且速度大小變?yōu)?m/s.
A和B發(fā)生碰撞后,規(guī)定A的速度為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒得
mAvA+mBvB=(mB+mA)v1,
解得:mB=2kg
由能量守恒得這一過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能Q=
1
2
m
A
v
2
A
+
1
2
m
B
v
2
B
-
1
2
(mA+mB
v
2
1

解得Q=18J
答:B的質(zhì)量是2kg,這一過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能是18J.
點(diǎn)評(píng):本題是動(dòng)量守恒和能量守恒的應(yīng)用,是含有非彈性碰撞的過(guò)程,不能全過(guò)程列出機(jī)械能守恒方程.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),常常用到光電計(jì)時(shí)器.如圖所示,當(dāng)有不透光的物體通過(guò)光電門時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間.光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個(gè)物塊A和B,左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶平滑連接,將兩個(gè)寬度為d=3.6×10-3m的遮光條分別安裝在物塊A和B上,且高出物塊,并使遮光條在通過(guò)光電門時(shí)擋光.傳送帶水平部分的長(zhǎng)度L=9.0m,沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6.0m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).物塊B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,物塊A的質(zhì)量(包括遮光條)為mA=2.0kg.開始時(shí)在A和B之間壓縮一輕彈簧,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)解除鎖定,彈開物塊A和B,迅速移去輕彈簧.兩物塊第一次通過(guò)光電門,物塊A通過(guò)計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t1=9.0×10-4s,物塊B通過(guò)計(jì)時(shí)器顯示的讀數(shù)t2=1.8×10-3s,重力加速度g取10m/s2,試求:
(1)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep;
(2)物塊B在傳送帶上滑行的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰,碰撞中沒有機(jī)械能損失,則彈射裝置P必須對(duì)A做多少功才能讓B碰后從Q端滑出.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,物塊C質(zhì)量mc=4kg,上表面光滑,左邊有一立柱,放在光滑水平地面上;一輕彈簧左端與立柱連接,右端與物塊B連接,mB=2kg;豎直放置的半徑R=1.8m的光滑四分之一圓弧最低點(diǎn)的切線水平,且與物塊C上表面在同一水平面。物塊A從圓弧的頂點(diǎn)靜止釋放,達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量m1=2kg,m2=1kg的兩個(gè)物塊1和2,物塊1水平向左運(yùn)動(dòng)與B粘合在一起,物塊2具有水平向右的速度,剛好回到圓弧的最高點(diǎn)。AB都可以看著質(zhì)點(diǎn)。取g=10 m/s2。求:

(1) 物塊A炸裂時(shí)增加的機(jī)械能△E是多少?

(2) 在以后的過(guò)程中,彈簧最大的彈性勢(shì)能Epm是多大?

(3) 從彈簧開始被壓縮到被壓縮到最短的過(guò)程中,物塊B對(duì)彈簧做的功W是多少?

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求:(1)B的質(zhì)量;

(2)這一過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能.

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(1)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep;
(2)物塊B在傳送帶上滑行的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰,碰撞中沒有機(jī)械能損失,則彈射裝置P必須對(duì)A做多少功才能讓B碰后從Q端滑出。

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