(2013•大连一模)如图所示,光滑水平面上一轻质弹簧右端拴接物体B,左端紧靠物体A但不拴接,mA=1kg,mB=2kg

(2013•大连一模)如图所示,光滑水平面上一轻质弹簧右端拴接物体B,左端紧靠物体A但不拴接,mA=1kg,mB=2kg,初状态A、B都静止,弹簧被压缩并锁定,弹性势能为3J.突然解除锁定,弹簧将A弹开,A离开弹簧后与墙发生弹性碰撞.求:
①A第一次离开弹簧时的速度大小;
②A碰墙返回后再次挤压弹簧,弹簧的最大弹性势能是多少?
想远飞的鱼 1年前 已收到1个回答 举报

2006小硕 幼苗

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解题思路:①由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出A的速度;
②当A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能.

①弹簧弹开A的过程,A、B与弹簧组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:
mAv1-mBv2=0,
由机械能守恒定律得:[1/2]mAv12+[1/2]mBv22=EP
代入时间解得:v1=2m/s,v2=1m/s;
②A与墙壁发生弹性碰撞,弹后的速度大小仍为2m/s,A挤压弹簧过程,系统动量守恒,当A、B速度相等时,弹簧的弹性势能最大,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv1+mBv2=(mA+mB)v,
由机械能守恒定律得:[1/2]mAv12+[1/2]mBv22=[1/2](mA+mB)v2+EP′,
代入数据解得:EP′=0.33J;
答:①A第一次离开弹簧时的速度大小为2m/s;
②A碰墙返回后再次挤压弹簧,弹簧的最大弹性势能是0.33J.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查了求速度与弹性势能问题,分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题.

1年前

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