题目内容
如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一个质量为m的木块,小车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿小车向右滑行,在与弹簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端.试求:
①木块返回到小车左端时小车的动能;
②弹簧获得的最大弹性势能.
①;②
解析试题分析:①选小车和木块整体为研究对象,由于m受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设系统的末速度为v,则
I=(M+m)v 解得
小车的动能为Ek==
②当弹簧具有最大弹性势能Ep时,小车和木块具有共同速度,即为v.设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中,摩擦生热Wf,在此过程中,由能量守恒得
当木板返回到小车左端时,由能量守恒得
联立得
考点:动量守恒定律及其应用
练习册系列答案
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一质量为m的物体以速度v0在足够大的光滑水平面上运动,从零时刻起,对该物体施加一水平恒力F,在t时刻,物体的速度减小到最小值4v0/5,此后速度又不断增大.则下列说法正确的是:( )
A.水平恒力F大小为 |
B.在0-t时间内,水平恒力做的功为 |
C.在2t时刻,物体速度大小为仍为v0 |
D.若零时刻起,水平恒力方向不变,大小变为2F,则在t时刻,物体的速度大小仍为v0 |
如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球动能最大 |
B.t2时刻小球动能最大 |
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少 |
D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 |