一、质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时,弹簧的压缩量为x0,如右图所示.一
在自由下落的过程中,两种情况下落至钢板的速度相同,
根据运动学公式得:v
2
=2g?3x0,
所以v0=
6gx0
在碰撞时,因时间极短,故系统动量守恒,规定向下为正方向,分别有:
mv0=2mv1
Mv0=(M+m)v2
在压缩弹簧后至回到O处的过程中机械能守恒,分别有:
Ep+
1
2 (2m)v
2
1
=2mgx0
Ep+
1
2 ?(M+m)v
2
2
=(M+m)gx0+
1
2 ?(M+m)v2
在第二种情况下,两者在O处分离后,物块做竖直上抛运动,
根据运动学公式得:最大高度h=
v2
2g =
1
2 x0.
解得:M=2m
答:M与m的关系式是M=2m.
二、动量守恒如图所示 质量分别为m和2m的AB两个物块间用轻弹簧相连 放在光滑水平面上
选【BD】
D项分析:当弹簧第一次恢复原长时,A将受一个弹簧给它向右的力,此时A要开始离开墙壁。 此时 ,弹簧为原长,根据能量守恒,系统之前的弹性势能E 完全转化为B的动能,则有【E=1/2 * 2m*v*v】可求出v值。此时系统动量即为B的动量 2mv,当AB共速时,弹簧最长或最短,弹性势能最大,共速时速度为V 【2mv=(m+2m)V】 可求出V, 此时的总动能为 [1/2*3mV*V ]
用E {上面以求出【E=1/2 * 2m*v*v】} 减去 [1/2*3mV*V ]则为弹簧最大势能E/3。
可以理解吗 可能过程不太好 但也尽力啦
三、如图所示,质量均为m的物块A和B叠放在一轻弹簧上,用一竖直向下的力F压A,使弹簧又被压缩一段。在突然撤
D
试题分析:撤去F的瞬间,两物体的加速度相同,先以两物体作为一个整体,所受合力为F,加速度为F/2m,再以上面物体为研究对象,由
可知B对A的作用力为mg+F/2,故选D
点评:本题难度较小,明确判断撤去F的瞬间两物体的加速度相同,利用整体加速度等于各部分加速度求解
四、如图所示,质量分别为m和2m的A,B两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙
当弹簧被拉伸最长时,弹簧弹性势能的最大,此时A、B速度相同,设弹簧刚好处于原长时B的速度
为vB,由于机械能守恒,此时B物体的动能为2mvB2/2=W;当A刚开始运动后,A、B及弹簧组成的
系统动量守恒,有:2mvB=3mv,得v=2vB/3,此时A、B两物体具有的动能为:
3mv2/2=2mvB2/3=2W/3,故弹簧弹性势能的最大值是:W-2W/3= W/3。