题目内容

【题目】如图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.设滑块A和B均可视为质点,与导轨的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量.

【答案】

【解析】

试题分析:设A、B质量均为m,A刚接触B时的速度为v1,碰后瞬间共同的速度为v2;

以A为研究对象,从P到O,由能量守恒定律得:μmgl=mv02-mv12,

以A、B为研究对象,碰撞瞬间系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律:

mv1=2mv2,

解得:,

碰后A、B由O点向左运动,又返回到O点,设弹簧的最大压缩量为x,由能量守恒定律得:

μ(2mg)2x=2mv22,

解得:.

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下:

i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码。

ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算加速度;

iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端,重复步骤ii,分别计算加速度、、……

iv.在坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,每个钩码质量均为)。

请回答下列问题:

(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是 ;

A.实验中必须平衡摩擦力

B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行

C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量

D.还需要测得小滑车的质量

(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小滑车的加速度值为a= m/s2 (结果保留2位有效数字);

(3)测得图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。

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