题目内容
【题目】如图所示,质量均为m的三个物体A、B、C置于足够长光滑水平面上,B与C紧靠在一起但不粘连,A、B之间用弹簧拴接。某时刻,给A一个向左的瞬间冲量I,求:
①获得冲量后A的速度v0;
②弹簧第一次压缩到最短时的弹性势能Ep1和第一次拉伸到最长时A的速度大小
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:①给A一个向左的瞬间冲量I,根据动量定律求获得冲量后A的速度v0;
②弹簧第一次压缩到最短时三个物体的速度相同,根据系统的机械能守恒求弹性势能Ep1.第一次拉伸到最长时,此时B、C共速,再由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求A的速度大小。
取向左为正方向
对A施加一个瞬间冲量,由动量定理:I=mv0-0
则A的速度为;
从A获得速度v0开始到弹簧第一次被压缩到最短(此时A、B、C共速),取向左为正方向,三个物体动量守恒得:
mv0=3mv1
得三者共同的速度为:
弹簧第一次压缩到最短时的弹性势能 =
弹簧在原长时B与C分离,此时B、C共速,从A获得速度到此时,三者动量守恒,则得
mv0=mvA+2mvB;
等效于弹性碰撞,则有:
解得:,
之后B、C分离,至弹簧第一次拉伸到最长时,对A、B系统,动量守恒:
mvA+mvB=(m+m)vAB;
解得:=
【题目】利用下图的实验装置,探究外力做功与小球动能变化的定量关系。小球在重力作用下从开始自由下落至光电门, 某同学实验如下:
A.用天平测定小球的质量为0.10kg; |
B.用游标卡尺测出小球的直径如上图乙所示 |
C.用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm;(光电门处可看成一几何点) |
D.电磁铁先通电,让小球吸在电磁铁下端 |
E.让电磁铁断电,小球自由下落。
F.在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00×10-3s。
回答下列问题:(g取10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
①小球的直径为 cm,
②小球经过光电门时的平均速度 m/s,其对应的动能为 J
③在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为 cm, 其对应的重力做功为 J
④试根据以上的数据得出本实验的结论: 。