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(16分)如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均可忽略,整体视为质点。该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:

(1)滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之前A球和B球的速度v0的大小。
(2)最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后A球和B球速度vA和vB的大小。
(3)弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
        

试题分析:设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为V0,解除弹簧锁定后A、B的速度分别为vA、vB,B到轨道最高点的速度为v,则有:
(1)根据系统机械能守恒有:  得:     (1分)       
(2)对B,在最高点重力提供向心力有:   (2分)
解除锁定后在最低点由系统机械能守恒: (2分)  (1分)
对A.B组成系统由动量守恒有: (3分)  
 (1分)
(3)由系统机械能守恒有: (2分)       
解得: (1分)
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8-57所示,A、B两个物体放在光滑的水平面上,中间由一根轻质弹簧连接,开始时弹簧呈自然状态,A、B的质量均为M=0.1kg,一颗质量m=25g的子弹,以v0=45m/s的速度水平射入A物体,并留在其中.求在以后的运动过程中,

(1)弹簧能够具有的最大弹性势能;
(2)B物体的最大速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列物体机械能守恒的是(  )
A.做平抛运动的小球
B.进站过程中的火车
C.匀速上升的气球
D.子弹穿过木块过程中,子弹与木块组成的系统

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处,以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出。下列说法正确的是

A、两小球落地时的速度相同
B、两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C、从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D、从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2013年12月14日,嫦娥三号探测器的着陆器在15公里高度开启发动机反推减速,到2公里高度时实现姿态控制和高度判断,转入变推力发动机向正下方的姿态,2公里以下进入缓慢的下降状态,100米左右着陆器悬停,自动判断合适的着陆点,下降到距离月面4米高度时进行自由下落着陆成功。若已知月面重力加速度约为地面重量加速度的六分之一。则下列说法正确的是:
A.嫦娥三号着陆器高度下降到100m之前机械能在减小,100m之后机械能不变。
B.嫦娥三号着陆器悬停时发动机需要工作
C.嫦娥三号着陆器落上月面时的速度约3.6m/s
D.嫦娥三号着陆器还可以利用降落伞来实现软着陆。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平轻质弹簧与平板车A和物体B相连,将这三者视为一个系统放在光滑水平面上,处于静止状态,平板车A的质量为M,物体B的质量为m,且M>m.现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中,(弹簧一直在弹性限度内,物体B不会离开平板车) (  )
A.若物体与平板车之间也光滑,则系统动量守恒
B.若物体与平板车之间也光滑,则系统机械能守恒
C.无论物体与平板车有无摩擦,物体的最大动能大于平板车的最大动能
D.弹簧第一次达到最长时A和B总动能最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(6分)如图所示装置可用来验证机械能守恒,直径为d的摆球A拴在长为L的不可伸长的轻绳一端(L>>d),绳的另一端固定在O点,O点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B。现将摆球拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆球,当其到达最低位置时,光电门B记录的遮光时间为t。

⑴如图为50分度游标卡尺测量摆球A的直径d=             mm。
⑵摆球到达最低点的速度V=           (用题中字母表示)。
⑶写出满足机械能守恒的表达式               (用题中字母表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列对能量守恒定律的认识错误的是
A.某种形式的能量减少,一定有另一种其它形式的能量增加
B.某个物体的能量减少,一定有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D.树叶从树枝上下落,最后停止在地面上,说明机械能消失了

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