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在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一...

在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一根轻质弹簧相连,弹簧处于原长状态.一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,以v0=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:

(1)子弹射穿A、B时两木块的速度;

(2)系统运动过程中弹簧的最大弹性势能.

 

(1)子弹射穿A、B时两木块的速度分别为10m/s和2.5m/s; (2)系统运动过程中弹簧的最大弹性势能是22.5J. 【解析】解答:(1)子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,由动量守恒定律:mv0=mAvA+mv1 得:vA=10m/s 射穿A木块过程中系统损失的机械能△E=mv02﹣mvA2=3950J 子弹穿过B时,子弹与B动量守恒,由动量守恒定律:mv1=mBvB+mv2 又由已知得:△E=2(mv12﹣mv22) 得:vB=2.5m/s (2)子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒 由动量守恒定律:mAvA+mBvB=(mA+mB)v共 由能量关系:EP=mAvA2+mBvB2﹣(mA+mB)v共2; 解得,弹簧的最大弹性势能:EP=22.5J 答: (1)子弹射穿A、B时两木块的速度分别为10m/s和2.5m/s; (2)系统运动过程中弹簧的最大弹性势能是22.5J. 【点评】本题主要考查了动量守恒定律及能量关系的直接应用,要求同学们能正确分析运动过程,明确过程中哪些量守恒,分析清楚能量的转化情况.  
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考点分析:
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一个质量为40kg的小孩站在质量为20kg的平板车上以2m/s的速度在光滑的水平面上运动,现小孩沿水平方向向前跳出后:

(1)若小孩跳出后,平板车停止运动,求小孩跳出时的速度.

(2)若小孩跳出后,平板车以大小为2m/s的速度沿相反方向运动,求小孩跳出时的速度和跳出过程所做的功.

 

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光滑水平面上放着质量mA=lkg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求

(1)绳拉断后B的速度VB的大小;

(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;

(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.

 

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如图,在水平地面xOy上有一沿x正方向作匀速运动的足够宽的传送带,运动速度为3v0,传送带上有一质量为m的正方形小物体随传送带一起运动,当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C,阻止其继续向x正方向运动.设物体与传送带间的动摩擦因数为μ1,与挡板之间的动摩擦因数为μ2.此时若要使物体沿y正方向以4v0匀速运动,重力加速度为g,问:

1)沿y方向所加外力为多少?

2)若物体沿y方向运动了一段时间t,则在此期间由于摩擦整个系统发的热是多少?

 

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如图所示,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住.在极短的时间内速度减为零.小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角为θ(θ为锐角)时小球达到最高点.则滑块和小球的质量之比为多少?

 

 

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如图所示,两个木块的质量分别为m1=2kg、m2=1kg,中间用轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,且m1左侧靠一固定竖直挡板,弹簧处于自然伸长状态.某一瞬间敲击木块m2使其获得3m/s的水平向左速度,木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块m1运动.求:

(1)当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能是多少?

(2)在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为多少?

 

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