题目内容
(9分) 如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次压缩到最短时追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。求:弹簧弹性势能的最大值。![]()
3.5J
解析试题分析:塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象,假设爆炸后瞬间A、B的速度大小分别为vA、vB,取向右为正方向
由动量守恒:-mAvA+mBvB=0
爆炸产生的热量由9J转化为AB的动能:
带入数据解得:vA = vB = 3m/s
设B、C第一次速度相等时的速度为v1,根据动量守恒有:mBvB=(mB+mC)v1
解得:v1= 1m/s
A、B碰撞完成瞬间的共同速度为v2,根据动量守恒有:mAvA+mBv1=(mA+mB)v2[来源:学科网]
解得:v2= 2m/s
A、B碰撞过程中损失的能量为:![]()
当A、B、C速度相等时设为v3,弹簧的弹性势能最大,
根据动量守恒有:mAvA+mBvB=(mA+mB+ mC)v3 解得:v3= 1.5m/s
根据能量守恒定律有,弹簧的最大弹性势能![]()
考点:动量守恒定律及能量守恒定律。
下列物体在运动过程中,机械能守恒的是
| A.被起重机拉着向上做匀速运动的货物 | B.一个做斜抛运动的铁球 |
| C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 | D.在空中向上做加速运动的氢气球 |
NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。经常有这样的场面:在临终场0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的胜利。如果运动员投篮过程中对篮球做功为
,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,篮球的质量为
,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能为
| A.W+mgh1-mgh2 | B.W+mgh2-mgh1 |
| C.mgh1+mgh2-W | D.mgh2-mgh1-W |
如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )![]()
| A.t1时刻小球动能最大 |
| B.t2时刻小球动能最大 |
| C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少 |
| D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 |