光滑水平面上放着质量m=2kg的物块,可视为质点,物块和墙之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与墙和物块均不拴接),用手挡住不动,此时弹簧弹性势能Ep=49J.在墙和物块间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后物块向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后物块冲上与水平面平滑连接的光滑斜面,已知物块沿斜面上升的最大高度为h=1.25m.取g=10m/s2,求:(1)绳拉断后瞬间物块的速度v的大小;(2)绳拉断过程绳对物块的冲量I.
2019-06-25
光滑水平面上放着质量m=2kg的物块,可视为质点,物块和墙之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与墙和物块均不拴接),用手挡住不动,此时弹簧弹性势能Ep=49J.在墙和物块间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后物块向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后物块冲上与水平面平滑连接的光滑斜面,已知物块沿斜面上升的最大高度为h=1.25m.取g=10m/s2,求:
(1)绳拉断后瞬间物块的速度v的大小;
(2)绳拉断过程绳对物块的冲量I.
优质解答
(1)物块在绳被拉断后瞬间的速度为v,对物块沿斜面上升过程中由机械能守恒定律可知:
mgh=mv2
代入数据得:v=5 m/s
(2)设没有绳时弹簧恢复到自然长度时物块的速度为v1,取水平向右为正方向,有:
EP=mv1
绳拉断过程绳对物块的冲量为:
I=mv-mv1
代入数据得:I=-4 N•s,
其大小为4 N•s;方向水平向左.
答:(1)绳拉断后瞬间物块的速度v的大小为5m/s;
(2)绳拉断过程绳对物块的冲量I大小为4 N•s;方向水平向左.
(1)物块在绳被拉断后瞬间的速度为v,对物块沿斜面上升过程中由机械能守恒定律可知:
mgh=mv2
代入数据得:v=5 m/s
(2)设没有绳时弹簧恢复到自然长度时物块的速度为v1,取水平向右为正方向,有:
EP=mv1
绳拉断过程绳对物块的冲量为:
I=mv-mv1
代入数据得:I=-4 N•s,
其大小为4 N•s;方向水平向左.
答:(1)绳拉断后瞬间物块的速度v的大小为5m/s;
(2)绳拉断过程绳对物块的冲量I大小为4 N•s;方向水平向左.
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