题目内容

如图所示，质量分别为mA=6kg，mB=2kg的A、B两个小物块用细线栓接静止在光滑的水平面上，中间放一被压缩的轻弹簧，左端与A连接，右端与B不连接．现剪断细线，A、B被弹簧弹开，离开弹簧时，B物体的速度为6m/s，此后与右侧的挡板发生碰撞，碰撞没有能量损失．求：
①细线被剪断前，弹簧的弹性势能：
②B物体被挡板反弹后，通过弹簧再次与A发生作用的过程中，弹簧具有弹性势能的最大值．
（1）设B离开弹簧时，A的瞬时速度为vAO，细线被剪断前，弹簧的弹性势能为△P1
由动量守恒定律：mAvA0=mBvB0
解得：vA0=4m/s
再根据能量守恒定律：△P1=
1
2
mA
vA20
+
1
2
mB
v2B0
=48J．
（2）当B第一次反弹，开始压缩弹簧，A、B具有相同速度V时弹性势能最大，
设为△P2由动量守恒定律：mAvA0+mBvB0=（mA+mB）v
再根据能量守恒定律：△P2=
1
2
mA
vA20
+
1
2
mB
v2B0
-
1
2
(mA+mB)
v2
=12J
答：①细线被剪断前，弹簧的弹性势能为48J．
②弹簧具有弹性势能的最大值为12J．
练习册系列答案
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细线下面吊着一个质量为0.99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为10cm．一颗质量为10g的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60°，g=10m/s2，求子弹射入沙袋前的速度（　　）
A．100m/sB．99m/sC．200m/sD．198m/s
（选修3-5模块）
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（1）撞后A球的速度是多少？方向如何？
（2）试分析两者的碰撞是否为弹性碰撞？
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（1）当两滑块都与挡板碰撞后，板C的速度多大？
（2）从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止，板C的位移多大？方向如何？
如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上．c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上．小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同．他跳到a车上相对a车保持静止，此后（（　　）
A．a、b两车运动速率相等
B．a、c两车运动速率相等
C．三辆车的速率关系vc＞va＞vb
D．a、c两车运动方向相同
如图所示，两块长度均为d=0.2m的木块A、B，紧靠着放在光滑水平面上，其质量均为M=0.9kg．一颗质量为m=0.02kg的子弹（可视为质点且不计重力）以速度υo=500m/s水平向右射入木块A，当子弹恰水平穿出A时，测得木块的速度为υ=2m/s，子弹最终停留在木块B中．求：
（1）子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中所受的阻力大小；
（2）子弹和木块B的最终速度大小．
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A．A、B先作变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后，A、B作变减速运动，直至速度减到零
B．A、B作变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大
C．A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小
D．因F1、F2等值反向，故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒
如图所示，在光滑的水平地面上静止着质量为M的木块，一粒质量为m初速为v0的子弹水平击中木块，打入深度为d，试求转化为内能的值△E是多少？
长木板B静止于光滑水平面上，小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面，经过一段时间，它们以相同的速度继续运动（A与B相对静止），它们的速度随时间变化的情况如图所示，则A与B的质量之比为______；整个过程中，摩擦产生的内能与A的初动能之比为______．

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