分析 (1)木块刚开始做自由落体运动,由由机械能守恒定律列式求出木块与铁板碰撞前的速度.对于碰撞过程,根据动量守恒定律求出碰后木块和铁板的共同速度.
(2)木块和铁板的速度最大时,加速度为零,铁块与木块的合力为零,根据平衡条件列式求出弹簧的压缩量,然后根据系统的机械能守恒定律求最大速度.
解答 解:(1)木块下落的过程,由机械能守恒定律得:
mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
解得:v0=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.8}$=4m/s
对于碰撞过程,取向下为正方向,由动量守恒定律得
mv0=(M+m)v
代入数据解得 v=0.8m/s
(2)设木块碰到铁板前,弹簧的形变量为x1,由平衡条件得:kx1=Mg,得 x1=0.08m
木块和铁板的速度最大时,加速度为零,铁块与木块的合力为零,设此时弹簧的压缩量为x2,则有:
kx2=Mg+mg,解得 x2=0.1m
碰后,由系统的机械能守恒得:
(M+m)g(x2-x1)=($\frac{1}{2}k{x}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}k{x}_{1}^{2}$)+[$\frac{1}{2}(M+m){v}_{m}^{2}$-$\frac{1}{2}$(M+m)v2]
代入数据解得,最大速度 vm≈1m/s
答:
(1)木块与铁板碰后的瞬时速度v是0.4m/s.
(2)它们一起向下运动过程中的最大速度vm是1m/s.
点评 解决本题的关键要理清两个物体的运动过程,把握碰撞的基本规律:动量守恒定律,知道两者速度最大的条件:合力为零.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当V0>0,a<0时,物体做加速运动 | B. | 当V0<0,a<0时,物体做加速运动 | ||
C. | 当V0<0,a<0时,物体做减速运动 | D. | 当V0>0,a=0时,物体做匀加速运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小船在这条河中运动的最大速度是5 m/s | |
B. | 小船在这条河中运动的最小速度是3 m/s | |
C. | 小船渡过这条河的最短时间是20 s | |
D. | 小船渡过这条河的最小距离是60 m |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 一定向右 | B. | 可能为零 | ||
C. | 若M>m 则方向向右 | D. | 若M>m 则方向向左 |
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科目:高中物理 来源:2017届山东省滕州市高三10月考物理试卷(解析版) 题型:选择题
在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接.下列关于杆受力的说法正确的是( )
A.甲图中的AB杆表现为支持力,BC杆表现为拉力
B.乙图中的AB杆表现为拉力, BC杆表现为支持力
C.丙图中的AB杆、BC杆均表现为拉力
D.丁图中的AB杆、BC杆均表现为支持力
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