题目内容
20.如图所示,静止放在光滑的水平面上的甲、乙两物块,甲质量m1=1kg,乙质量m2=2kg,两物块之间系一细绳并夹着一被压缩的轻弹簧,弹簧与两物块均不拴接.现将细绳剪断,两物块被弹簧弹开,弹簧与两物块脱离并被取走,甲物块以v1=0.6m/s的速度向右匀速运动,运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹回来后与乙物块粘连在一起.求:①两物块被弹开时乙物块的速度;
②整个过程中系统损失的机械能.
分析 ①开始时两个物体的速度都是0,弹簧将它们弹开的过程中系统的动量守恒,由动量守恒定律即可求出乙的速度;
②甲与乙再次碰撞的过程中,仍然满足动量守恒定律,由此即可求出碰撞都二者的共同速度,然后由功能关系即可求出损失的机械能.
解答 解:①弹簧将甲乙弹开的过程中系统的动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
m1v1+m2v2=0
代入数据解得:v2=-0.5m/s,负号表示乙的速度方向向左;
②由于甲与竖直墙壁发生碰撞的过程中是弹性碰撞,所以没有能量的损失,所以甲被反弹后的速度大小仍然是0.6m/s,方向向左,即v3=-0.6m/s.
甲与乙碰撞的过程中满足:m1v3+m2v2=(m1+m2)v
代入数据解得:v=-$\frac{8}{15}$m/s,负号表示方向向左
整个过程中系统损失的机械能:△E=$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{1}^{2}$+$\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$(m1+m2)v2;
代入数据解得:△E=$\frac{1}{300}$J
答:
①两物块被弹开时乙物块的速度大小为0.5m/s,方向向左;
②整个过程中系统损失的机械能是$\frac{1}{300}$J.
点评 应用动量守恒定律解题要注意几点,①系统性.②矢量性.③同时性.另外要注意该题中,整个过程中系统损失的机械能是甲与乙碰撞的过程中损失的机械能.
练习册系列答案
相关题目
10.一个正方形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入磁感应强度为B的匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知磁场区域的宽度L大于线框的边长a.不计空气阻力.那么下列说法中正确的是( )
A. | 线框只有进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生; | |
B. | 线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生 | |
C. | 线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转变成电能 | |
D. | 整个线框都在磁场中运动时,机械能守恒 | |
E. | 若AB边刚进入磁场时,速率为v,则UAB=Bav |
11.如图所示,两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,两个质量不等的球(从半径大的轨道下滑的小球质量大,设为大球,另一个为小球,且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始滑下,在各自轨迹的最低点时,下列说法正确的是( )
A. | 大球的速度可能小于小球的速度 | |
B. | 大球的动能可能小于小球的动能 | |
C. | 大球的向心加速度等于小球的向心加速度 | |
D. | 大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力 |
8.关于惯性的大小,下列说法中正确的是( )
A. | 高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大 | |
B. | 用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大 | |
C. | 在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 | |
D. | 两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同 |
15.如图所示,将一轻弹簧与两个质量分别为M和m的物块A和B相连,并竖直放置于水平面上处于静止状态.现用力将物块A竖直向下压缩弹簧一段距离后由静止释放,当物块A到达最高点时,物块B恰好对地面无压力.已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的形变量始终在弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A. | 释放物块A的瞬间,弹簧对物块A的弹力大于物块A对弹簧的压力 | |
B. | 当物块A到达最高点时,物块A的加速度为$\frac{M+m}{m}$g | |
C. | 当物块A速度最大时,弹簧的形变量为$\frac{Mg}{k}$ | |
D. | 释放物块A后,两物块和弹簧组成的系统机械能守恒 |
12.如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A. | 若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 | |
B. | 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力增大 | |
C. | 若粘在c木块上面,绳的张力增大,a、b间摩擦力不变 | |
D. | 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 |
9.下列说法正确的是( )
A. | 汤姆生发现电子并提出了原子的核式结构模型 | |
B. | 卢瑟福通过α粒子的散射实验发现质子 | |
C. | 贝克勒尔发现天然放射现象 | |
D. | 玻尔发现电子并提出了原子的核式结构模型 |
10.所如图示,ABC三个一样的滑块从固定的光滑斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v0,C的初速度方向沿斜面水平,大小也为v0,下列说法中正确的是( )
A. | 三者的位移大小相同 | B. | 滑块B最先滑到斜面底端 | ||
C. | 滑到斜面底端时,B的速度最大 | D. | A、B、C三者的加速度相同 |