质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度υ0向右匀

质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度υ0向右匀速运动,如图所示.后来细线断裂,质量为m的物体离开弹簧时的速度变为2υ0
求:弹簧在这个过程中做的总功.
lanbu 1年前 已收到3个回答 举报

fireboyjh 幼苗

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解题思路:细线断裂过程,系统的合外力为零,总动量守恒,根据动量守恒定律就可以求出物体m离开弹簧时物体3m的速度,根据动能定理分别求出弹簧对两个物体做的功,两者之和即可得到弹簧在这个过程中做的总功.

设3m的物体离开弹簧时的速度为υ',根据动量守恒定律,
则有:(3m+m)υ0=m•2υ0+3mυ'
解得:υ′=
2
3υ0
根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:
W1=
1
2m(2υ0)2-
1
2m
υ20=
3
2m
υ20
W2=
1
2•3m•(
2
3
υ 0)2-
1
2•3m•
υ20=-
5
6m
υ20
所以弹簧做的总功:W=W1+W2=
2
3m
υ20
答:弹簧在这个过程中做的总功为[2/3m
v20].

点评:
本题考点: A:动量守恒定律 B:动能定理的应用

考点点评: 本题是系统动量守恒和机械能守恒的类型,对于弹簧的弹力是变力,应运用动能定理求解做功.

1年前

2

叶脉mei 幼苗

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由动量守恒有:的速度v=[(3m+m)V0_2mV0]/3m=2V0/3
初动能为:2mV0^2
末动能为:8mV0^2/3
所以功为:动能的改变量2mV0^2/3

1年前

1

linly521 幼苗

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1.选两物体为研究对象,细线和轻质弹簧对两物体而言都是内力,系统动量守恒:(m+3m)(v.0)=m*(2v.0)+3mv'
可得v'=(2v.0)/3
2.选两物体为研究对象,整个过程中系统只受弹力作用,因此机械能守恒.即动能的改变量等于弹簧做的功:
W=m(2v.0)~2/2+3m[(2v.0)/3]~2/2-(m+3m)v.0...

1年前

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