分析 (1)先研究A在光滑弧形槽上下滑的过程,运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式,求出A滑离弧形槽时两者的速度.A与B发生非弹性碰撞,根据动量守恒定律求出碰后的共同速度.之后AB一起压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能等于碰后AB的总动能.
(2)根据AB被弹簧反弹后的速度,与弧形槽的速度比较,即可判断.
解答 解:(1)滑块A下滑过程,A与弧形槽组成的系统机械能守恒和水平方向动量守恒,取水平向右为正方向,则得:
m2gh=$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{1}^{2}$+$\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{2}^{2}$
0=m1v1-m2v2;
解得 v1=$\frac{2\sqrt{6}}{3}$m/s,v2=$\frac{4\sqrt{6}}{3}$m/s
A与B碰撞过程动量守恒,则有
m2v2=2m2v3;
解得 v3=$\frac{2\sqrt{6}}{3}$m/s
A、B一起压缩弹簧过程中,A、B的动能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的最大弹性势能 Epm=$\frac{1}{2}×2{m}_{2}{v}_{3}^{2}$
解得 Epm=$\frac{4}{3}$J
(2)A、B一起压缩弹簧后,又被弹簧反弹,由功能关系可知,A、B反弹回来离开弹簧时的速度大小仍然为$\frac{2\sqrt{6}}{3}$m/s,与弧形槽的速度相等,所以不能追上弧形槽,即不能与弧形槽发生第二次作用.
答:
(1)弹簧的最大弹性势能是$\frac{4}{3}$J;
(2)滑块A不能与弧形槽发生第二次作用.
点评 对于两个没有摩擦的物体发生相互作用时,往往要考虑能否运用守恒定律研究.本题中滑块A下滑过程中,系统水平方向动量守恒,但总动量并不守恒.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 站台 | B. | 铁轨 | C. | 列车甲 | D. | 列车乙 |
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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:多选题
A. | T=7N,FN=6N | B. | T=3N,FN=10N | C. | T=7N,FN=10N | D. | T=3N,FN=6N |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0.2s | B. | 0.5s | C. | 0.7s | D. | 1.5s |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫类比法 | |
B. | 在分析物体受力情况时,可将两个力进行合成,这里利用了等效替代法 | |
C. | 伽利略对自由落体运动的研究时,运用了实验和逻辑推理相结合的方法 | |
D. | 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
I/A | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.35 | 0.40 | 0.50 |
U/V | 1.38 | 1.34 | 1.25 | 1.15 | 1.20 | 1.05 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由R=$\frac{U}{I}$可知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比 | |
B. | 由I=$\frac{U}{R}$知道,通过一段导体的电流强度跟加在它两端的电压成正比 | |
C. | 比较几只电阻的I-U图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图象属于阻值较大的那个电阻的 | |
D. | 导体的电流越大,电阻就越小 |
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