题目内容

如图9所示,木块A、B的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连接,置于光滑的水平面上,用一轻绳把两木块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态绷紧,两木块一起以恒定的速度v0向右滑动.某时刻突然轻绳断开,当弹簧伸长至本身的自然长度时,木块A的速度正好为零.求:

(1)此时木块B的速度;

(2)轻绳断开前弹簧的弹性势能;

(3)如果在以后的运动过程中,木块B有速度等于零的时刻,则木块A、B的质量m1、m2应满足的关系是什么?

                     图9

解析:(1)设此时木块B的速度为v,根据动量守恒定律有

    (m1+m2)v0=m2v

   解得v=v0.

    (2)轻绳断开后系统的机械能守恒,设绳断开前弹簧弹性势能为Ep0,因当A的速度为零时,弹簧为原长,即弹簧的弹性势能为零,则有:(m1+m2)v02+Ep0=m2v2

    Ep0=v0.

    (3)设木块B的速度等于零时,A的速度为vA,此时弹簧的弹性势能为Ep,则有

    (m1+m2)v0=m1vA

     (m1+m2)v02+Ep0=m1vA2+Ep

    又因为Ep≥0,得m1≥m2.

答案:(1)              (2) v0              (3)m1≥m2


练习册系列答案
相关题目
(1)①一种游标卡尺,它的游标尺有20个等分度,总长度为19mm.现用它测量某工件宽度,示数如图1所示,其读数为
1.050
1.050
cm.图2中螺旋测微器读数为
1.130
1.130
mm.

②在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图3所示.木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.用完全相同的弹簧2根、3根…并列在一起进行第2次、第3次…实验并记录相应的数据,作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图4所示.
请回答下列问题:
(i)W-L图线为什么不通过原点?
未计木块通过AO段时,摩擦力对木块所做的功
未计木块通过AO段时,摩擦力对木块所做的功

(ii)弹簧被压缩的长度LOA=
3
3
cm.
(2)有一被测电压表V1量程3V,内阻RV约为3kΩ,现要较为准确的测量其阻值,除了该电压表外,实验室还配有下列器材
A.电流表A1:量程3A,内阻约0.02Ω
B.电压表V:量程50V,内阻约100kΩ
C.滑动变阻器R:阻值约0~2kΩ
D.电阻箱R′:0~9999.9Ω
E.电源:电动势约5V,内阻不计
F.单刀单掷开关1个,导线若干
①请在图5虚线框中画出测Rv的原理图
②写出Rv的表达式(用某些电表的测量值、已知量表示),并指明测量值是哪些仪器的示数.  
(i)RV=
U2R2-U1R1
U1-U2
U2R2-U1R1
U1-U2
;(i)
U1、U2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数
U1、U2是开关闭合后电阻箱阻值分别为R1、R2时电压表的读数

 

1.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.

(1)实验过程中,电火花计时器应接在___   ___(选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使________         ___.

(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ=__________         _.

(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20 cm,s2=4.52 cm,s5=8.42 cm,s6=9.70 cm.则木块加速度大小a=___          _m/s2(保留三位有效数字).

2.“探究求合力的方法”实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.F与F′中,方向一定沿AO方向的是___         _____.

 

 

 

                           

3.李泳探究小组在实验室探究弹簧的弹力和弹簧伸长关系的过程如下:

 [猜想与假设]

弹簧的弹力和弹簧伸长成正比关系.

 [设计与实验步骤]

a.设计的实验装置如图所示;

b.先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端分别悬挂100g、200 g的钩码,记下指针所指的标尺刻度;

c.将实验数据记录在表格中;

d.整理器材,分析实验数据并得出结论.

钩码质量m/g

0

100

200

标尺刻度L/cm

15.0

20.10

24.96

 [交流与评估]

根据实验数据在坐标纸上描点画出L-m图象,如图所示.李泳探究小组根据图象分析,否定了原来的猜想,得出“弹簧弹力和弹簧长度成正比”的结论.

①你认为该小组所得结论对吗?________.(填“对”或“错”)你的理由是_____________                           

    __________________________________________________。

②李泳小组在[设计与实验步骤]中存在的一项严重不足是

    ____________________________________________________

 

 

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