精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
8.如图所示,静止放置在光滑水平面上的A、B、C三个滑块,滑块A、B间通过一轻弹簧相连,滑块A左侧紧靠一固定挡板P,某时刻给滑块C施加一个水平冲量使其以初速度v0水平向左运动,滑块C撞上滑块B的瞬间二者粘在一起共同向左运动,弹簧被压缩至最短的瞬间具有的弹性势能为1.35J,此时撤掉固定挡板P,之后弹簧弹开释放势能,已知滑块A、B、C的质量分别为mA=mB=0.2kg,mC=0.1kg,(取$\sqrt{10}$=3.17),求:
?(1)滑块C的初速度v0的大小;
??(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬时,滑块BC的速度大小;
??(3)从滑块BC压缩弹簧至弹簧恢复到原长的过程中,弹簧对滑块BC整体的冲量.

分析 (1)滑块C撞上滑块B的过程中,BC组成的系统动量守恒列式,弹簧被压缩至最短时,BC速度为零,根据能量守恒定律列式,联立方程即可求解;
(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬时,根据动量守恒定律和能量守恒定律列式,联立方程即可求解;
(3)从滑块BC压缩弹簧至弹簧恢复到原长的过程中,根据动量定理列式求解即可.

解答 解:(1)滑块C撞上滑块B的过程中,BC组成的系统动量守恒,以水平向左为正,根据动量守恒定律得:
mCv0=(mB+mC)v1
弹簧被压缩至最短时,BC速度为零,根据能量守恒定律得:
${E}_{P}=\frac{1}{2}({m}_{B}+{m}_{C}){{v}_{1}}^{2}$
解得:v0=9m/s
(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬,滑块BC的速度大小为v2,滑块A的大小为v3,根据动量守恒定律得:
mAv3=(mB+mC)v2
根据能量守恒定律得:
${E}_{P}=\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{3}}^{2}+\frac{1}{2}({m}_{B}+{m}_{C}){{v}_{2}}^{2}$
解得:v2=1.9m/s
(3)弹簧对滑块BC整体的冲量I,选向右为正方向,由动量定理得:
I=EP=(mB+mC)(v2+v3
解得:I=1.47N•s,冲量方向水平向右
答:?(1)滑块C的初速度v0的大小为9m/s;
??(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬时,滑块BC的速度大小为1.9m/s;
??(3)从滑块BC压缩弹簧至弹簧恢复到原长的过程中,弹簧对滑块BC整体的冲量大小为1.47N•s,冲量方向水平向右.

点评 本题注意考查了动量守恒定律以及能量守恒定律的直接应用,要求同学们能正确分析物体得运动情况,注意要规定正方向,难度较大,属于难题.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示为河的横截面示意图.小明先后两次从同一位置以v0、2v0的初速度将石子水平抛出,石子分别落在A点和B点,在空中运动的时间分别是tA,tB.则tA,tB的比可能是(  )
A.1:1B.1:2C.3:4D.2:5

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.电荷的周围存在着由它产生的电场,这种观点最早是由法拉第(选填“法拉第”、“库伦”)提出的,电荷在电场中不仅受到电场力的作用,而且还具有电势能.已知电场中某点的电势为2.0×102V,将一电荷量为-2.0×10-8C的试探电荷置于该点时,它的电势能为-4×10-6J.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
B.布朗运动就是液体分子的热运动
C.当分子之间距离增大时,分子间的引力减小,斥力增大
D.外界对物体做功,同时物体吸收热量,则物体的内能一定增大
E.不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点,此时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿直线NP自由滑下,又经t0时间到达坡底的P点.斜坡NP与水平面夹角为30°,不计摩擦阻力和空气阻力.则从M到P的过程中,滑雪者的加速度大小、速度大小随时间变化的图象正确的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示多个电路中,三相负载采用三角形连接的是(  )
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.飞机在125m低空以100m/s的速度水平由南向北飞行表演,大操场上一坏蛋(模拟的)以10m/s的速度向北逃跑,当飞机飞到体育馆上方A点时释放炸弹,此时坏蛋运动到B点,后来正好命中坏蛋.问投弹处A距B点的水平距离多大?g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB(均可看作斜面),甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB'滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是(  )
A.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
B.甲在B点的速率一定大于乙在B′点的速率
C.甲在B点的动能一定等于乙在B′点的动能
D.甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下面哪个实验用到了等效替代的思想方法(  )
A.探究加速度与力、质量的关系B.探究弹簧弹力大小与伸长量的关系
C.探究合力的方法D.研究平抛运动

查看答案和解析>>

同步练习册答案