固定在轻质弹簧的两端质量分别是m1=0.5kg,m2=1.99kg的两个物体置于光滑水平面上,m1靠在光滑竖直墙上.现有

固定在轻质弹簧的两端质量分别是m1=0.5kg,m2=1.99kg的两个物体置于光滑水平面上,m1靠在光滑竖直墙上.现有一颗m=0.01kg的子弹以速度v=400m/s水平射入m2中(子弹没有穿出),后来m1和m2都向右运动,试求:
(1)弹簧压缩到最大时具有的弹性势能;
(2)竖直墙对m1的冲量大小.
淡如水peng 1年前 已收到1个回答 举报

Tammyzou 幼苗

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解题思路:当两木块(包括子弹)速度相等时弹簧弹性势能最大,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出最大弹性势能.
以m1、m2、子弹组成的系统为研究对象,应用机械能守恒定律可以求出m1离开墙壁时m2的速度,对系统应用动量定理可以求出墙壁的冲量.

(1)子弹射入m2时,弹簧还没来得及压缩,设向左为正方向,根据动量守恒有:mv=(m+m2)v1
弹簧压缩后根据机械能守恒有:
1
2(m+m2)v12=Ep
联立并代入数据得:Ep=4J
(2)m1离开墙之前,竖直墙对m1的冲量大小等于弹簧对m2和m整体的冲量大小.根据动量定理有:
I=2(m+m2)v1=8N•s
答:(1)弹簧压缩到最大时具有的弹性势能4J;
(2)竖直墙对m1的冲量大小为8N•s.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查了求速度、冲量、弹性势能等问题,本题物体的运动过程复杂,分析清楚物体的运动过程、选择恰当的过程是正确解题的前提与关键,应用动量守恒定律、动量定理、机械能守恒定律即可正确解题,应用动量守恒定律与动量定理解题时要注意正方向的选择.

1年前

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