xhjack 幼苗
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(1)以木块与木板组成的系统为研究对象,从木块开始运动到两者速度相同的过程中,系统动量守恒,由动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v1,解得v1=1m/s.
木板与墙壁碰后返回,木块压缩弹簧,当弹簧压缩到最短时,木块与木板速度相等,在此过程中 两者组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可得:Mv1-mv1=(M+m)v2,解得:v2=0.5m/s;
当弹簧压缩到最短时,弹簧弹性势能最大,由能量守恒定律可得:[1/2]mv02=[1/2](M+m)v22+EPm+Q,
当木块到达木板最左端时两者速度相等,在此过程中,系统动量守恒,
由动量守恒定律可得:Mv1-mv1=(M+m)v3,解得:v3=0.5m/s;
从木块开始运动到木块再回到木板最左端的整个过程中,
由能量守恒定律可得:[1/2]mv02=[1/2](M+m)v32+2Q,
解得:Q=3.75J,EPm=3.75J;
(2)木块向左返回过程中,弹簧恢复原长的瞬间,设木块、木板的速度分别为v4、v5.
由动量守恒定律得:(M+m)v3=mv4+mv5
由能量守恒定律得:[1/2](M+m)v32+Ep2[1/2m
v24]+[1/2m
v25]
解得:v4=
2+3
10
4m/s(舍去负值)
设木块自弹簧原-长处返回木块左端时间为t,加速度为a,对木块由牛顿第二定律得:
-μmg=ma
由运动学公式得:v3-v4=at
解得:t=
10
2s
答:
(1)整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm=3.75J.
(2)木块自弹簧原长处返回木板左端的时间为
10
2s.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 分析物体的运动过程,熟练应用动量守恒定律与能量守恒定律,即可正确解题;分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键.
1年前
你能帮帮他们吗