分析 (1)C球与B球粘连成D时由动量守恒定律列出等式,当弹簧压缩至最短时,D与A的速度相等由动量守恒定律解答.
(2)弹簧长度被锁定后由能量守恒列出等式,解除锁定后,当弹簧刚恢复自然长度时,势能全部转变成D的动能由能量守恒和动量守恒定律列出等式求解.
解答 解:(1)设C球与B球粘连成D时,D的速度为v1,以向左为正方向,
由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v1 ①
当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,高此速度为v2,
以向左为正方向,由动量守恒定律得:2mv1=3mv2 ②
由①、②两式得A的速度:v2=$\frac{1}{3}$v0 ③
(2)设弹簧长度被锁定后,贮存在弹簧中的势能为E,
由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$•2mv12=$\frac{1}{2}$•3mv22+EP ④
撞击P后,A与D的动能都为零,解除锁定,当弹簧刚恢复到自然长度时,
势能全部转变成D的动能,设D的速度为v3,则有:EP=$\frac{1}{2}$•2mv32 ⑤
以后弹簧伸长,A球离开挡板P,并获得速度,当A、D的速度相等时,
弹簧伸至最长,设此时的速度为v4,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:2mv3=3mv4 ⑥
当弹簧伸到最长时,其势能最大,设此势能为:EP′,
$\frac{1}{2}$•2mv32=$\frac{1}{2}$•3mv42+EP′,解得:EP′=$\frac{1}{36}$mv02;
答:(1)弹簧长度刚被锁定后A球的速度为$\frac{1}{3}$v0.
(2)在A球离开档板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为$\frac{1}{36}$mv02.
点评 本题主要考查了动量守恒定律及能量守恒定律的应用,关键要知道当弹簧伸到最长时,其势能最大.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体可能加速上滑 | |
B. | 物体可能受三个力作用,且合力为零 | |
C. | 斜劈如果受到地面的摩擦,则摩擦力的方向一定水平向左 | |
D. | 撤去F后,斜劈可能不受地面的摩擦力 |
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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:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A、B两点间的电势差一定等于$\frac{mgLsinθ}{q}$ | |
B. | 小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能 | |
C. | 若该电场是匀强电场,则其电场强度的最大值一定为$\frac{mg}{q}$ | |
D. | 若该电场是由斜面上方某位置的点电荷产生的,则该点电荷一定为负点电荷,且处于斜面中点的正上方 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | RA:RB=1:4 VA:VB=4:1 | B. | RA:RB=1:2 VA:VB=2:1 | ||
C. | RA:RB=1:4 VA:VB=2:1 | D. | RA:RB=1:2 VA:VB=4:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 质量为1kg的物体所受的重力一定等于9.8N | |
B. | 物体所受重力的大小跟物体的运动情况有关 | |
C. | 物体的重心由物体的几何形状和质量分布情况决定 | |
D. | 物体的重心跟物体如何放置有关 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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