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        1. 如圖所示,光滑的水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的長木板A,木板的左端水平安裝一處于自然狀態(tài)的輕彈簧,右端放一質(zhì)量為m的小木塊B.現(xiàn)將一質(zhì)量也是m的子彈以水平向左的速度v0射入木塊而未穿出,且子彈射入木塊的時(shí)間極短.此后木塊先向左運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧,后又被彈簧彈開,木塊最終恰好不滑離木板.設(shè)彈簧被壓縮過程中未超過其彈性限度,求整個(gè)過程中彈簧彈性勢能的最大值.
          分析:子彈和木塊B相互作用,此過程動(dòng)量守恒,可求出子彈和木塊B作用后的共同速度v1,木塊B和木板A相互作用的過程,分為兩個(gè),一個(gè)是從B在A的右端開始到彈簧壓縮至最短,一個(gè)是從B在A的右端開始到B再次回到A的右端,分別利用動(dòng)量守恒和能量守恒列式求解即可.
          解答:解:子彈射入木塊B的過程動(dòng)量守恒,設(shè)射入后子彈、木塊的共同速度為v1,則有:mv0=2mv1…①
          得:v1=
          1
          2
          v0

          彈簧有最大壓縮量時(shí),具有最大彈性勢能Ep,此時(shí)子彈、木板、木塊具有共同速度v2,當(dāng)木塊又滑回木板的右端相對(duì)靜止時(shí),具有共同速度為v3,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
          (M+2m)v2=mv0…②
          (M+2m)v3=mv0…③
          由②③式解得:v3=v2=
          m
          M+2m
          v0

          設(shè)木塊B從木板A最右端開始到把彈簧壓縮到最短的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q,由能量守恒定律有:
          1
          2
          ?2m?
          v
          2
          1
          =
          1
          2
          (M+2m)
          v
          2
          2
          +EP+Q
          …④
          整個(gè)過程由能量守恒定律有:
          1
          2
          ?2m?
          v
          2
          1
          =
          1
          2
          (M+2m)
          v
          2
          3
          +2Q
          …⑤
          由④⑤式并結(jié)合v3=v2得:
          EP=
          1
          2
          [
          1
          2
          ?2m?
          v
          2
          1
          -
          1
          2
          (M+2m)
          v
          2
          2
          ]
          =
          1
          8
          ?
          Mm
          M+2m
          ?
          v
          2
          0

          答:整個(gè)過程中彈簧彈性勢能的最大值為
          1
          8
          ?
          Mm
          M+2m
          ?
          v
          2
          0
          點(diǎn)評(píng):解答該題的關(guān)鍵是木塊B與木板A及彈簧的相互作用的過程的分析,注意此過程機(jī)械能是不守恒的,是有一部分機(jī)械能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的.挖掘此隱含條件成了解決此題的關(guān)鍵.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2011?河北模擬)如圖所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一豎直的墻.重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍,重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短.求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間.設(shè)木板足夠長,重物始終在木板上.重力加速度為g.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,光滑的水平面上兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m和M(m≠M(fèi)),第一次用水平推力F推木塊M,兩木塊間的相互作用力為F1,第二次更換M、m的位置后仍用水平推力F推m,此時(shí)兩木塊間的相互作用力為F2,則F1與F2之比為(  )

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2010?濟(jì)南模擬)如圖所示,光滑的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C,質(zhì)量均為m.中間用細(xì)繩l、2連接,現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面,系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,光滑的水平地面上有一較薄的木板,其左端放有一重物,重物可看成質(zhì)點(diǎn).右方有一豎直的墻?重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍,重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng),木板長度為L=
          5
          v
          2
          0
          8μg
          .設(shè)木板與墻、重物與墻、木板與重物之間的碰撞都是彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短.由于木板較薄,不計(jì)重物豎直方向速度的變化.求:
          (1)木板與墻能發(fā)生幾次碰撞?
          (2)木板最終的速度.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示.光滑的水平絕緣細(xì)桿上套有一圓形的光滑銅環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在使條形磁鐵沿銅環(huán)的軸線向左運(yùn)動(dòng),在條形磁鐵的N極向左運(yùn)動(dòng)至銅環(huán)所在豎直平面的過程中,下列說法正確的是( 。
          A、銅環(huán)中感應(yīng)電流為圖中箭頭方向,銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)B、銅環(huán)中感應(yīng)電流與圖中箭頭方向相反,銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)C、銅環(huán)中感應(yīng)電流與圖中箭頭方向相反,銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)D、銅環(huán)中感應(yīng)電流為圖中箭頭方向,銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)

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          同步練習(xí)冊(cè)答案