ppcc46077 幼苗
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(1)以m1=1kg和m2=2kg组成的系统在相互作用过程中,水平方向动量守恒,所以
m1v0=m1v1+m2v2
解得:v2=
v0−v1
2
当v1=6m/s时v2=0
当v1=2m/s时v2=2m/s
当v1=-2m/s时v2=4m/s
所以m2的速度范围是0≤v2≤4m/s
(2)所以一个周期内m2球的v-t图象如图所示:
(3)设m2和m3碰撞后的速度是v23
m2v2-m3v=(m2+m3)v23
设m2和m3碰撞过程中机械能损失△E
△E=
1
2m3v2+
1
2m2v22-[1/2](m2+m3)
v223
解得:△E=
3(v2+4)2
5
当v2=0,损失的机械能最小,△Emin=9.6J
当v2=4,损失的机械能最大,△Emax=38.4J
当三个球的速度相同时,弹性势能最大,
根据动量守恒得m1v0-m3v=(m1+m2+m3)v共
解得:v共=-1m/s
整个相同具有的总机械能E总=
1
2m1v02+
1
2m3v 2
设弹簧弹性势能的最大值是Ep,对全过程应用能量守恒定律得:
E总=[1/2](m1+m2+m3)v共2+△E+Ep
弹簧弹性势能的最大值Ep=39-△E
弹簧弹性势能的最大值的范围是0.6J~29.4J
答:(1)m2的速度范围是0≤v2≤4m/s
(2)如图
(3)弹簧弹性势能的最大值的范围是0.6J~29.4J
点评:
本题考点: 动量守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率;机械能守恒定律.
考点点评: 本题主要考查了动量守恒定律,能量守恒定律的应用,解题的关键是分析小球的运动情况,知道什么时候弹性势能最大,过程较为复杂,难度较大,属于难题.
1年前
你能帮帮他们吗