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如图所示,半径为R的固定光滑圆轨道竖直放置,其底端与光滑的水平轨道相切于D点,O点为其圆心。质量为M的小球B静止在光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧;质量为m的小球A从距水平轨道高R处由静止释放,重力加速度为g,试求: ①在小球A压缩轻质弹簧到弹簧压缩到最短的过程中,弹簧对小球B的冲量大小; ②要使弹簧能再次被压缩,m与M应满足什么关系?
;②

试题分析:(1)设A球到达圆弧底端时的速度为v0,根据机械能守恒定律有:①,
当A、B两球速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v,
由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v ②,
对小球B,由动量定理得:I=Mv,
解得:
(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2 ,由机械能守恒定律得:
解得:
要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足|v1|>v2 
则有:,解得:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图16-1-3所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz.开始两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g.根据照片记录的信息,释放弹簧,A、B离开弹簧后,A滑块做___________运动,其速度大小为___________.本实验得出“在实验误差范围内,两木块组成的系统速度与质量乘积mv守恒”这一结论的依据是________________.

图16-1-3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在光滑水平面上停放着一辆平板车,车上站着质量分别为m1和m2的两个人.现两人都以相同的对地速度,从车尾跳下车.如果两人同时跳下车,车的运动速度为v1;如果两人是先后跳下车,车的运动速度为v2.则(   )
A.一定有v1=v2B.一定有v1>v2C.一定有v1<v2D.与m1和m2的大小有关

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量均为m的两块完全相同的木块A、B,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为v0/2,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为x,炸药爆炸时释放的化学能50%转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:

i. 木块与水平地面的动摩擦因数μ;
ii.炸药爆炸时释放的化学能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(4分)质量分别为m1、m2的小球在一直线上做弹性碰撞,它们在碰撞前后的位移—时间图像如图所示,若m1=1kg,m2的质量等于多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为,试求:

①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用如图所示的(a)图装置来探究碰撞中的守恒量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,(b)图是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到10个落点痕迹,有关该实验的一些说法,不正确的有
A.入射球和被碰球必须是弹性好的,且要求两球的质量相等,大小相同
B.被碰球静止放在槽口,入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放
C.小球碰撞前后的速度不易测量,所以通过测小球“平抛运动的射程”间接地解决
D.图(b)可测出碰撞后某球的水平射程为64.7cm(或取64.2cm — 65.2cm之间某值)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时:(  )

A.若小车不动,两人速率一定相等;      
B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小;
C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大;
D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量均为2.0kg的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙接触,另一个质量为4.0kg的物块C以v=3.0m/s的速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动,并压缩弹簧,求:

(1)弹簧的最大弹性势能Ep能达到多少?
(2)以后的运动中,B将会离开竖直墙,那么B离开墙后弹簧的最大弹性势能是多少?

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