如圖所示,質(zhì)量均為m的兩物體A、B分別與輕質(zhì)彈簧的兩端相連接,將它們靜止放在地面上。一質(zhì)量也為m的小物體C從距A物體h高處由靜止開始下落。C與A相碰后立即粘在一起向下運(yùn)動(dòng),以后不再分開。當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),物體B對(duì)地面剛好無壓力。不計(jì)空氣阻力。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。已知重力加速度為g。求

(1)A與C一起開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(2)A與C一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度大小。(提示:當(dāng)A與C一起做簡諧運(yùn)動(dòng)到最大位移即A與C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)時(shí),加速度最大。分析B此時(shí)得受力情況可求出彈簧的彈力,在分析A、C整體得受力即可由牛頓第二定律求得)
(3)彈簧的勁度系數(shù)。(提示:彈簧的彈性勢能只由彈簧勁度系數(shù)和形變量大小決定。)
(1)        (2)1.5g                (3)
(1)設(shè)小物體C靜止開始運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度為v,由機(jī)械能守恒定律 mgh=

設(shè)C與A碰撞粘在一起時(shí)速度為v,由動(dòng)量守恒定律    求出    
(2)A與C一起將在豎直方向作簡諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),回復(fù)力最大,加速度最大。A、C受力圖,B受力圖如圖,B受力平衡有 F=mg
對(duì)A、C應(yīng)用牛頓第二定律   F+2mg="2ma  " 求出a=1.5g

(3)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k
開始時(shí)A處于平衡狀態(tài),設(shè)彈簧的壓縮形變量為△x
以A有  k△x=mg
當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高時(shí),設(shè)彈簧的拉伸形變量為△x′
對(duì)B有   k△x′=mg
由以上兩式得 △x=△x′
因此,在這兩個(gè)位置時(shí)彈簧的性勢能相等:E=E
對(duì)A、C,從原平衡位置到最高點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律
 解得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球與一端固定的輕質(zhì)彈簧連接,在豎直方向上下振動(dòng)著,若不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是( 。
A.小球動(dòng)能和重力勢能的總和始終不變
B.小球動(dòng)能和重力勢能的總和最大時(shí),彈簧的彈性勢能也最大
C.彈簧伸到最長時(shí),小球的動(dòng)能和重力勢能的總和最小
D.彈簧處于原長時(shí),小球的動(dòng)能和重力勢能的總和最小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,兩個(gè)半圓形的光滑細(xì)管道(管道內(nèi)徑遠(yuǎn)小于半圓形半徑)在豎直平面內(nèi)交疊,組成“S”字形通道。大半圓BC的半徑R=0.9m,小半圓CD的半徑r=0.7m。在“S”字形通道底部B連結(jié)一水平粗糙的細(xì)直管AB。一質(zhì)量m=0.18kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以V0=12m/s的速度向右進(jìn)入直管道,經(jīng)t1="0.5s" 到達(dá)B點(diǎn),在剛到達(dá)半圓軌道B點(diǎn)時(shí),對(duì)B點(diǎn)的壓力為NB=21.8N。(取重力加速度g=10m/s2)求:

(1)小球在B點(diǎn)的速度VB及小球與AB軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)m ?
(2)小球到達(dá)“S”字形通道的頂點(diǎn)D后,又經(jīng)水平粗糙的細(xì)直管DE,從E點(diǎn)水平拋出,其水平射程S=3.2m。小球在E點(diǎn)的速度VE為多少?
(3)求小球在到達(dá)C點(diǎn)后的瞬間,小球受到軌道的彈力大小為多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖15所示,質(zhì)量M=8.0kg的小車放在光滑的水平面上,給小車施加一水平向右的恒力F=8.0N。當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到V0=1.5m/s時(shí),有一物塊以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小車的右端。小物塊的質(zhì)量m=2.0kg,物塊與小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20。設(shè)小車足夠長,重力加速度g取10m/s2。

(1)物塊從滑上小車開始,經(jīng)過多長的時(shí)間速度減小為零?
(2)求物塊在小車上相對(duì)小車滑動(dòng)的過程中,物塊相對(duì)地面的位移。
(3)物塊在小車上相對(duì)小車滑動(dòng)的過程中,小車和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化了多少?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,粗糙水平地面上有一高為h=0.2m的木板B,B的上表面以O(shè)點(diǎn)為界,O點(diǎn)以右是光滑的,O點(diǎn)以左是粗糙的。O點(diǎn)離B最右端距離為L=1.25m、離B左端的距離S=0.32m,F(xiàn)在B的最右端放一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量與B相同的木塊A,A、B均處于靜止。已知B與地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1,A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,A、B質(zhì)量均為m,F(xiàn)給B一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量,使B獲得初速度v0=3m/s,求:

(1)當(dāng)B向右運(yùn)動(dòng)1.25m時(shí),A、B的速度大小。
(2)若B向右運(yùn)動(dòng)1.25m時(shí),B突然受到一個(gè)向右的水平拉力F=0.2mg,則此拉力作用0.4s 時(shí),A木塊離O點(diǎn)的水平距離是多少?。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量的物體A與勁度k=500N/m的輕彈簧相連,彈簧的另一端與地面上的質(zhì)量的物體B連接,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài). 當(dāng)一質(zhì)量的物體C從A的正上方h=0.45m處自由下落,落到A上立刻與A粘連并一起向下運(yùn)動(dòng),它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),最終恰能使B離開地面但并不繼續(xù)上升.(A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2),求:

(1)C與A粘連后一起向下運(yùn)動(dòng)的速度;
(2)從AC一起運(yùn)動(dòng)直至最高點(diǎn)的過程中彈簧對(duì)AC整體做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于動(dòng)量的說法中,正確的是
A.質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大
B.速度大的物體動(dòng)量一定大
C.兩物體動(dòng)能相等,動(dòng)量不一定相等
D.兩物體動(dòng)能相等,動(dòng)量一定相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某放射性元素的原子核靜止在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后,速度方向與磁場圖方向垂直,測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44 : 1,如圖所示,則  
A.衰變瞬間,α粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等,方向相反
B.衰變瞬間,α粒子與反沖核的動(dòng)能相等
C.放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90
D.α粒子和反沖核的速度之比為1 : 88

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑的水平面上,有兩個(gè)質(zhì)量都是M的小車A和B,兩車之間用輕質(zhì)彈簧相連,它們以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng),另有一質(zhì)量為m =的粘性物體,從高處自由落下,正好落在A車上,并與之粘合在一起,求這以后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧獲得的最大彈性勢能EP。

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