(2015•浙江一模)如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接,只用手托着B物块于H高处,A在弹簧弹

(2015•浙江一模)如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接,只用手托着B物块于H高处,A在弹簧弹力的作用下处于静止,将弹簧锁定.现由静止释放A、B,B物块着地时解除弹簧锁定,且B物块的速度立即变为0,在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为υ0,且B物块恰能离开地面但不继续上升.已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同.
(1)B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,A物块运动的位移△x;
(2)第二次用手拿着A、B两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离也为H,然后由静止同时释放A、B,B物块着地后速度同样立即变为0.求第二次释放A、B后,B刚要离地时A的速度υ2
sbjatyd 1年前 已收到1个回答 举报

cqbzfqm 幼苗

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解题思路:(1)由于系统只有重力和弹簧的弹力做功,故机械能守恒,由机械能守恒定律可求得A的位移;
(2)两次释放中系统机械能均守恒,而在B落地后,弹簧和A系统机械能守恒;分别列出机械能守恒定律的表达式即可求解.

(1)设A、B下落H过程时速度为υ,由机械能守恒定律有:2mgH=
1
22m
v21
得:v1=
2gH;
B物块恰能离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小等于mg,B物块刚着地解除弹簧锁定时,弹簧处于压缩状态,弹力大小等于mg.因此,两次弹簧形变量相同,则这两次弹簧弹性势能相同,设为EP
又B物块恰能离开地面但不继续上升,此时A物块速度为0.
从B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,A物块和弹簧组成的系统机械能守恒EP+
1
2m
v21=mg△x+EP
得△x=H
(2)弹簧形变量x=
1
2△x
第一次从B物块着地到弹簧恢复原长过程中,弹簧和A物块组成的系统机械能守恒EP+
1
2m
v21=mgx+
1
2m
v20
第二次释放A、B后,A、B均做自由落体运动,由机械能守恒得刚着地时A、B系统的速度为v1=
2gH
从B物块着地到B刚要离地过程中,弹簧和A物块组成的系统机械能守恒[1/2m
v21=mgx+
1
2m
v22+EP
联立以上各式得v2=
2gH−
v20]
答:(1)A物块运动的位移△x为H;(2)刚要离地时A的速度立以上各式得v2=

点评:
本题考点: 功能关系;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查机械能守恒定律的应用,要注意正确选择系统,如本题中整体机械能守恒而单独A或B机械能不守恒.

1年前

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