QIANALEX 幼苗
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(1)甲离开弹簧以后,机械能守恒:
[1/2]m1
v20=m1g•2R+[1/2]m1
v2D
过D点时对轨道的压力恰好等于甲的重力,根据牛顿第二定律得:
2m1g=
m1v2D
R
解得:v0=4
3m/s
(2)根据能量守恒得:
Ep=[1/2]m1
v20=[1/2]m2
v2乙
得:v乙=12m/s
之后乙滑上传送带匀减速运动,根据牛顿第二定律得:
μmg=ma
得:a=6m/s2
速度为零时离A端最远,最远距离为:
x=
v2乙
2a=12m<20m
即乙在传送带上滑行的最远距离为12m.
(3)甲乙分离分离过程中,动量守恒,选v1的方向为正,根据动量守恒得:
m1v1=m2v2
甲乙弹簧系统能量守恒:
Ep=[1/2]m1
v20=[1/2]m1
v21+[1/2]m2
v22
解得:
v 1=2
3m/s,v2=6
3m/s
之后甲沿轨道上滑,设上滑最高点高度为h,
则[1/2m1
v21=m1gh
得h=0.6m<0.8m
则甲上滑不到等圆心位置就会返回,返回AB面上速度仍然是v1=2
3m/s
乙滑上传送带,因v2=6
3m/s<12m/s,
则乙先向右做匀减速运动,后向左匀加速.
由对称性可知返回AB面上速度仍然为v2=6
3m/s
所以甲和乙能再次在AB面上水平碰撞,再次碰撞时甲乙的速度大小分别是v1=2
3m/s,v2=6
3m/s
答:(1)甲球离开弹簧时的速度大小是4
3]m/s.
(2)若甲固定,乙不固定,细线烧断后乙可以离开弹簧后滑上传送带,乙在传送带上滑行的最远距离是12m.
(3)甲乙均不固定,烧断细线以后,甲和乙能再次在AB面上水平碰撞,再次碰撞时甲乙的速度大小分别是v1=2
3m/s,v2=6
3m/s
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 本题考查了与弹簧有关的动量、能量问题,有一定综合性,关键要清楚研究对象的运动情况,能选择不同的研究过程运用物理规律求解.
1年前
你能帮帮他们吗