题目内容
如图所示,半径为R的固定光滑圆轨道竖直放置,其底端与光滑的水平轨道相切于D点,O点为其圆心。质量为M的小球B静止在光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧;质量为m的小球A从距水平轨道高R处由静止释放,重力加速度为g,试求: ①在小球A压缩轻质弹簧到弹簧压缩到最短的过程中,弹簧对小球B的冲量大小; ②要使弹簧能再次被压缩,m与M应满足什么关系?
①;②
解析试题分析:(1)设A球到达圆弧底端时的速度为v0,根据机械能守恒定律有:①,
当A、B两球速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,
由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v ②,
对小球B,由动量定理得:I=Mv,
解得:;
(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2 ,由机械能守恒定律得:,
解得:,,
要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足|v1|>v2 ,
则有:,解得:;
考点:动量守恒定律及能量守恒定律。
练习册系列答案
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如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车
A.速度为零 |
B.对原静止位置的位移不为零 |
C.将向射击方向作匀速运动 |
D.将向射击相反方向作匀速运动 |
质量为的物块甲以的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为的物体乙以的速度与甲相向运动,如图所示。则
A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,动量不守恒 |
B.当两物块相距最近时,物块甲的速率为零 |
C.当物块甲的速率为1m/s时,物块乙的速率可能为2m/s,也可能为零 |
D.物块甲的速率可能达到5m/s |