分析 (1)当A、B、C三个物块速度相同时,弹性势能最大,根据动量守恒定律求出物块C的速度.
(2)B、C碰撞的瞬间动量守恒,求出BC的共同速度,再结合三者共同速度,运用能量守恒定律求出弹性势能的最大值.
(3)通过假设法,通过碰撞前后的能量关系进行判断.
解答 解:(1)当A、B、C三个物块同速时,弹性势能最大,由动量守恒定律有:
(mA+mB)v=(mA+mB+mC)v1
代入数据解得v1=3 m/s.
(2)当B跟C碰时,弹簧不会突然发生形变,A的运动不受影响,以B和C为系统,设B、C粘在一起时的速度为v′,则有mBv=(mB+mC)v′
B、C粘在一起后,以A、B、C为系统,机械能守恒,有
$\frac{1}{2}$mAv2+$\frac{1}{2}$(mB+mC)v′2=$\frac{1}{2}$(mA+mB+mC)v12+Epm
代入数据解得Epm=12 J.
(3)由于A、B、C系统的总动量守恒(总动量p=24 kg•m/s),假若A的速度向左,那么B、C的速度向右且一定大于4 m/s,
B、C具有的动能Ek=$\frac{1}{2}$(mB+mC)vB2>48 J,而系统在B、C粘在一起后的总能量为48 J,由于不会出现能量增加的情况,所以不会出现A的速度向左.
答:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块C的速度是3 m/s
(2)弹性势能的最大值是12 J
(3)不会.
点评 本题考查了动量守恒和能量守恒的综合,知道BC粘在一起的过程中,有能量损失,所以求解最大弹性势能时,不能用开始的总能量减去最终共同速度时的总动能.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 三个小球重力做功相同 | |
B. | 三个小球落地时的速度大小相等 | |
C. | 竖直下抛的小球的重力平均功率最大 | |
D. | 三个小球落地时重力的瞬时功率相同 |
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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. | 0J | B. | 10J | C. | 20πJ | D. | 无法确定 |
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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:选择题
A. | 球心处的电势最高 | |
B. | 球心与球表面间的电势差等于$\frac{1}{2}$E0R | |
C. | 只在电场力作用下,紧靠球体表面一带电量为-q(q>0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为$\frac{kQq}{R}$ | |
D. | 只在电场力作用下,紧靠球体表面一带电量为-q(q>0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为$\frac{1}{2}$E0Rq |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若连接体是轻质细绳时,小球到达P点的速度可以为零 | |
B. | 若连接体是轻质细杆时,小球到达P点的速度可以为零 | |
C. | 若连接体是轻质细绳时,小球在P点受到细绳的拉力可以为零 | |
D. | 若连接体是轻质细杆时,小球在Q点受到细杆的作用力为拉力,在P点受到细杆的作用力一定也为拉力 |
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