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如图所示,固定的光滑圆弧轨道与水平地面平滑相接,在光滑的水平地面上有两个滑块A、B,其质量分别为mA=2kg,mB=4kg,A、B中间夹一被压缩的弹簧,弹簧与A、B不连接,开始处于静止状态.当弹簧被释放后,滑块A、B被弹开,其中滑块B能滑至圆弧轨道最大高度H处,H=0.2m,求弹簧开始具有的弹性势能?g=10m/s2
设mA、mB被弹簧弹开时的速度大小分别为vA、vB,则根据能量守恒有:mAvA-mBvB=0
B从弹开到圆弧轨道的最高点的过程中机械能守恒,可得:mBgH=
1
2
m
v2B

弹簧将两个物体弹开的过程中机械能守恒,得:EP=
1
2
mA
v2A
+
1
2
mB
v2B

联立以上三式,代入数据得:EP=24J
答:弹簧开始具有的弹性势能是24J.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别为m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别为V1和V2,当第二个小球追上第一个小球时两球相碰,碰后的速度分别为V1′和V2′,试根据牛顿运动定律和运动学公式证明两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(物理--选修3-5)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示.小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,求两小球的质量之比
m1
m2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,车厢A以速度V0=6.0m/s沿平直轨道匀速前进,在车厢内水平桌面上有一个小物块C随车厢A一起运动,已知水平桌面的高度h=0.80m,小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.20.在车厢A的正前方轨道上放着车厢B,且A的总质量(不包括小物块)与车厢B的质量相等,两车厢碰撞挂接后连在一起,假设此后它们始终以共同的速度匀速前进(取g=10m/s2
(1)两车厢挂接后的共同速度v=?
(2)两车厢挂接后,小物块C开始沿桌面向前滑动,最后落在车厢A的地板上,总共经历的时间t=1.0s,求小物块在水平桌面上滑行的距离s=?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2.求:
(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞.碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°.若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比mA:mB

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑水平面上有一个长为L的木板B,上表面粗糙.在其左端有一个光滑的
1
4
圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以
v0
2
滑离B,恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,试求:
(1)木板B上表面的动摩擦因数μ
(2)
1
4
圆弧槽C的半径R.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

介子有两个夸克构成,而夸克之间的相互作用相当复杂.研究介子可通过用高能电子与之作非弹性碰撞来进行.由于碰撞过程难于分析,为掌握其主要内涵,人们发展了一种简化了的“分粒子”模型.其主要内容为:电子只和介子的某部分(比如其中一个夸克)作弹性碰撞.碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子.
该物理现象可用下面的典型模型来描述如图所示:一个质量为M及动能为E的电子,与介子的一个质量为m1的夸克作弹性碰撞,介子里另一个夸克的质量为m2(m1≠m2),夸克间以一无质量的弹簧相连.碰撞前夸克处于静止状态,弹簧处于静止状态,弹簧处于自然长度L.所有运动都是一维的,忽略一切相对论效应.则碰撞后运动过程中夸克m2可能具有的动能为(  )
A.Ek=
Mm2
m21
(M+m1)2(m1+m2)2
B.Ek=
16Mm2m21
(M+m1)2(m1+m2)2
E
C.Ek=
18Mm2
m21
(M+m1)2(m1+m2)2
E
D.Ek=
4Mm1
(M+m1)2
E

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽我向上(图为俯视图,图中两组平行双直线表示“”形槽的两侧壁).槽内放置六个滑块,滑块的手半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,滑块的宽度为2R,恰与“”形槽的两内侧壁的间距相等,滑块可在槽内沿槽壁自由滑动.现有六金属小球(可视为质点)以水平初速度Vj沿槽的六侧壁冲向滑块,从滑块的半圆形槽我边缘进入滑块凹槽.已知金属小球的质量为m,滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失.求:
(1)当金属小球滑离滑块时,金属小球和滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速率.

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