题目内容
9.如图所示光滑的桌面上有两个木块,质量分别为m1=lkg,m2=2kg.它们共同压缩一个弹簧.同时由静止释放后,两个木块离开弹簧,在桌面上滑行,最终落在水平地面上.木块1到桌面的水平距离s1=5m.桌面高h=1.25m.g=1Om/s2.则:(1)木块2落地时的速度是5$\sqrt{2}$m/s.
(2)弹簧被压缩时的弹性势能为75J.
分析 (1)根据平抛运动的规律可求得木块1弹出时的速度,再根据动量守恒定律列式可求得木块2的弹出时的实速度,再根据平抛运动规律即可求得木块2落地时的速度;
(2)弹出过程,弹簧的弹性势能转化木块的动能,根据机械能守恒定律可求得压缩时的弹性势能.
解答 解:两物体离开桌面后均做平抛运动,根据平抛运动规律可知:
h=$\frac{1}{2}$gt2
s1=v1t
解得:v1=10m/s;
对两物体组成的系统分析,水平方向不受外力,故系统动量守恒; 向向右为正方向,则有:
m1v1=m2v2
解得:v2=5m/s
落地时竖直分速度vy=gt=10×0.5=5m/s;
则落地时m2的速度v=$\sqrt{{v}_{2}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{5}^{2}+{5}^{2}}$=5$\sqrt{2}$m/s,
(2)根据机械能守恒定律可知:
EP=$\frac{1}{2}$m1v12+$\frac{1}{2}$m2v22=$\frac{1}{2}×1×100$+$\frac{1}{2}×2×{5}^{2}$=75J
故答案为:(1)5$\sqrt{2}$; (2)75.
点评 本题考查动能定理和功能关系的结合类题目,解题的关键在于明确各过程,做好受力分析,明确动量是否守恒,从而正确选择对应的物理规律列式求解.
练习册系列答案
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