题目内容
9.如图所示,平放在水平面上轻质弹簧的一端固定在竖直墙上,质量m1=1kg的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量m2=0.5kg的滑块A从槽上某一高度处由静止下滑,然后与静止在弹簧左端但不与弹簧相连的B滑块相碰并粘连一起向右压缩弹簧,已知滑块A开始下滑的位置与地面的距离h=0.8m,滑块B的质量与A的相等,A、B均可视为质点,重力加速度g=10m/s2,求:(1)与滑块B碰前滑块A的速度大小;
(2)弹簧的最大弹性势能.
分析 (1)研究A在光滑弧形槽上下滑的过程,A与弧形槽组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒.运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式,求出A滑离弧形槽时A的速度,即为A与滑块B碰前的速度.
(2)A与B发生非弹性碰撞,根据动量守恒定律求出碰后的共同速度.之后AB一起压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能等于碰后AB的总动能.
解答 解:(1)滑块A下滑过程,A与弧形槽组成的系统机械能守恒和水平方向动量守恒,取水平向右为正方向,则得:
m2gh=$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{1}^{2}$+$\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{2}^{2}$
0=m1v1-m2v2;
解得 v2=$\frac{4\sqrt{6}}{3}$m/s
(2)A与B碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
m2v2=2m2v3;
解得 v3=$\frac{2\sqrt{6}}{3}$m/s
A、B一起压缩弹簧过程中,A、B的动能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的最大弹性势能 Epm=$\frac{1}{2}$×2m2v32.
解得 Epm=$\frac{4}{3}$J
答:
(1)与滑块B碰前滑块A的速度大小是$\frac{4\sqrt{6}}{3}$m/s;
(2)弹簧的最大弹性势能是$\frac{4}{3}$J.
点评 对于两个没有摩擦的物体发生相互作用时,往往要考虑能否运用守恒定律研究.本题中滑块A下滑过程中,系统水平方向动量守恒,但总动量并不守恒.
练习册系列答案
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20.关于电容器对交变电流的影响,以下说法中正确的是( )
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B. | 电容器对交变电流的阻碍作用越小,容抗就越大 | |
C. | 电容器具有“通直流,隔交流,通低频,阻高频”的作用 | |
D. | 电容器的电容越大交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越大 |
1.有下列4个核反应方程,核反应类型依次属于( )
①${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e
②${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$a→${\;}_{36}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
③${\;}_{9}^{19}$F+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{10}^{22}$Ne+${\;}_{1}^{1}$H
④${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{1}^{1}$H.
①${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e
②${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$a→${\;}_{36}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
③${\;}_{9}^{19}$F+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{10}^{22}$Ne+${\;}_{1}^{1}$H
④${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{1}^{1}$H.
A. | 衰变、裂变、人工转变、聚变 | B. | 裂变、裂变、聚变、聚变 | ||
C. | 衰变、衰变、聚变、聚变 | D. | 衰变、人工转变、人工转变、聚变 |