如图所示,光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B,A紧靠着固定的竖直挡板,A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能为92mv02.在A、B间系一轻质细绳,细绳的长略大于弹簧的自然长度.放手后绳在短暂时间内被拉断,之后B继续向右运动,一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞,碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动,C的质量为2m.求:(ⅰ) B、C相撞前一瞬间B的速度大小;(ⅱ)绳被拉断过程中,绳对A所做的功W.
2019-06-25
如图所示,光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B,A紧靠着固定的竖直挡板,A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能为mv02.在A、B间系一轻质细绳,细绳的长略大于弹簧的自然长度.放手后绳在短暂时间内被拉断,之后B继续向右运动,一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞,碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动,C的质量为2m.求:
(ⅰ) B、C相撞前一瞬间B的速度大小;
(ⅱ)绳被拉断过程中,绳对A所做的功W.
优质解答
(ⅰ)B与C碰撞过程中,动量守恒,以B的初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mvB-2mv0=0,
解得:vB=2v0
(ⅱ)弹簧恢复原长时,弹性势能全部转化为物块B的动能,则
EP=
解得:vB0=3v0,
绳子拉断过程,A、B系统动量守恒,以B的初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mvB0=mvB+mvA
解得:vA=v0
由动能定理可得,绳对A所做的功W==
答:(ⅰ) B、C相撞前一瞬间B的速度大小为2v0;
(ⅱ)绳被拉断过程中,绳对A所做的功W为.
(ⅰ)B与C碰撞过程中,动量守恒,以B的初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mvB-2mv0=0,
解得:vB=2v0
(ⅱ)弹簧恢复原长时,弹性势能全部转化为物块B的动能,则
EP=
解得:vB0=3v0,
绳子拉断过程,A、B系统动量守恒,以B的初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mvB0=mvB+mvA
解得:vA=v0
由动能定理可得,绳对A所做的功W==
答:(ⅰ) B、C相撞前一瞬间B的速度大小为2v0;
(ⅱ)绳被拉断过程中,绳对A所做的功W为.
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