(2008•邵阳模拟)如图所示,质量均为M的A、B两个物块用劲度系数为K的轻弹簧相连,竖直地静置于水平地面.此时弹簧的弹

(2008•邵阳模拟)如图所示,质量均为M的A、B两个物块用劲度系数为K的轻弹簧相连,竖直地静置于水平地面.此时弹簧的弹性势能为E0,现将质量也为M的物块C由A的正上方距A物块h高处由静止释放,下落后与A发生碰撞,碰后C与A立即-起向下运动,但C与A不粘连,不计空气阻力.求
(1)碰后瞬间C与A的速度大小
(2)C与A分离时A的速度大小
(3)当h取何值时,B恰能离开地面.
xiaoya_5964 1年前 已收到1个回答 举报

dsfsg 种子

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解题思路:(1)由机械能守恒定律求出A与B碰前的速度,然后由动量守恒定律求出碰后的共同速度.
(2)先由胡克定律求出开始时弹簧的压缩量,然后根据机械能守恒求分离时A的速度大小
(3)由机械能守恒定律求出A的下落高度.

(1)设物体A碰前速度为v1,对物体A从H0高度处自由下落,
由机械能守恒定律得:MgH0=[1/2]Mv12,解得:v1=
2gh.
设A、B碰撞后共同速度为v2,则由动量守恒定律得:
Mv1=2Mv2
解得v2=

gh
2
(2)A、B静止时,弹簧的压缩量设为x,对A由平衡条件得:
x=[Mg/k]
当弹簧恢复原长时,C与A分离,设分离时A、C速度为v3,由机械能守恒:
[1/2]2Mv22+E0=[1/2]2Mv32+2Mg•x
得v3=

gh
2−
2Mg2
k+
E0
M ①
(3)B恰能离开地面,设弹簧最大伸长量为x′D对B由平衡条件得:
x′=[Mg/k]=x ②
故此时弹簧的弹性势能为E0,A与C分离后到A运动到最高点的过程中,A、B及弹簧组成的系统机械能守恒:
[1/2]Mv32=Mgx′+E0
由①②③得:h=[8Mg/k]+
2E0
Mg
答:(1)碰后瞬间C与A的速度大小分别为
2gh、

点评:
本题考点: 动量守恒定律;胡克定律;机械能守恒定律.

考点点评: 分析清楚物体的运动过程,应用机械能守恒定律、牛顿定律、平衡条件即可正确解题.

1年前

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