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          （9分）質(zhì)量 m=1.0kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地面上，如圖所示。質(zhì)量m=1.0kg的乙物體從甲物體正上方，距離甲物體h=0.40m處自由落下，撞在甲物體上在極短的時間內(nèi)與甲物體粘在一起（不再分離）向下運動。它們到達最低點后又向上運動，上升的最高點比甲物體初始位置高H=0.10m。已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力可忽略不計，重力加速度g取10m/s2。求：
          （1）乙物體和甲物體碰撞過程中損失的動能；
          （2）乙物體和甲物體碰撞后一起向下運動至最低點的過程中，乙物體和甲物體克服彈簧彈力所做的功。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解析：
          （1）設乙物體和甲物體碰撞前瞬間乙物體的速度大小為v1，根據(jù)v12=2gh
          解得v1=2m/s =2.8m/s（說明：結(jié)果為2m/s同樣得分）
          設乙物體和甲物體碰撞后的共同速度大小為v2，由動量守恒定律有mv1=2mv2   
          解得   （說明：結(jié)果為m/s同樣得分）
          所以碰撞后系統(tǒng)的動能
          因為甲、乙物體構(gòu)成的系統(tǒng)碰撞前的動能Ek1=4J，所以乙物體和甲物體碰撞過程中損失的機械能ΔE= Ek1- Ek2=2J
          （2）設甲物體靜止時彈簧壓縮量為x1，
          根據(jù)平衡條件，解得
          甲和乙碰撞后做簡諧運動，在通過平衡位置時兩物體所受合力為零，速度最大，設此時彈簧壓縮量為x2，解得 
          甲物體和乙物體一同上升到最高點時，兩物體與簡諧運動平衡位置的距離，即簡諧運動的振幅 A=x2+（H－x1）=15cm
          根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，兩物體向下運動的距離x=A+（x2－x1）=20cm 
          設兩物體向下運動至最低點的過程中，克服彈簧彈力做功為W，
          根據(jù)動能定理有  
          解得   W=6.0J
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，軌道ABCD的AB段為半徑R=0.4m的四分之一粗糙圓弧形軌道，BC段為高h=5m的豎直軌道，CD段為水平軌道．一個質(zhì)量m=1.0kg的小球由A點靜止沿下滑，達到B點時，以vB=2.0m/s的水平飛出，（不計空氣阻力）．取g=10m/s2求：
          （1）小球從A運動到B過程克服摩擦力做多少功？
          （2）小球離開B點后，在CD軌道上的落地點到C點的水平距離？
          （3）小球塊落地時的速度大小？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，在傾角θ=37°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)用輕細繩將物體由靜止沿斜面向上拉動，拉力F=10.0N，方向平行斜面向上．經(jīng)時間t=4.0s繩子突然斷了，求：
          （1）繩斷時物體的速度大�。�
          （2）從繩子斷了開始到物體運動到最高處的運動時間．  （sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，在傾角θ=37°的足夠長的固定斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)用平行斜面向上拉力F=10N將物體由靜止沿斜面向上拉動，經(jīng)時間t=4.0s撤去F，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：
          （1）撤去力F時物體的速度υ和位移x1的大�。�
          （2）物體從撤去外力之后沿斜面上滑的最大位移x2和所需時間t'的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的平板車，車的左端被地面上的擋板N固定著，車的上表面右側(cè)是一段長L=1.0m的水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的
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          光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O′點相切．車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊緊靠彈簧，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．整個裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達圓弧軌道的最高點A而拋出，g取10m/s2．求：
          （1）小物塊能否落在平板車上？若能，求小物塊的落點距O′點的距離；
          （2）解除鎖定前彈簧的彈性勢能；
          （3）若撤去地面上的固定擋板N，解除彈簧的鎖定，小物塊被彈出第一次經(jīng)過O′點時的速度大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，用水平拉力F=4N使物體由靜止開始沿粗糙水平面做勻變速直線運動，前進了x=2m的距離，已知物體的質(zhì)量m=1.0kg，物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.2．求：
          （1）此過程中加速度a的大小
          （2）此過程中水平拉力F所做的功
          （3）物體在此過程后獲得的動能．
          

			
          

			
          
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