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如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹...

如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:

(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2

(2)此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep

 

(1)P1、P2刚碰完时的共同速度是,方向水平向右,P的最终速度是,方向水平向右; (2)此过程中弹簧最大压缩量x是﹣L,相应的弹性势能是mv. 【解析】【解析】 (1)P1、P2碰撞过程,由动量守恒定律 mv0=2mv1 ① 解得v1=,方向水平向右 ② 对P1、P2、P系统,由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2③ 解得v2=,方向水平向右④ (2)当弹簧压缩最大时,P1、P2、P三者具有共同速度v2,由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2 ⑤ 对系统由能量守恒定律 μ(2m)g×2(L+x)=(2m)v+(2m)v﹣(4m)v ⑥ 解得x=﹣L ⑦ 最大弹性势能Ep=(2m)v+(2m)v﹣(4m)v﹣μ•2mg(L+x) ⑧ 解得Ep=mv ⑨ 答:(1)P1、P2刚碰完时的共同速度是,方向水平向右,P的最终速度是,方向水平向右; (2)此过程中弹簧最大压缩量x是﹣L,相应的弹性势能是mv. 【点评】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,需加强这方面的训练.  
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考点分析:
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传送带以恒定的速率v=10m/s运动,已知它与水平面成θ=37°角,AB=16m,将m=1kg的物体无初速地放在A点,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,求:

1)当皮带顺时针转动时,小物体运动到B点的时间t1为多少?

2)当皮带逆时针转动时,小物体运动到B点的时间t2为多少?

 

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如图所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2).

 

 

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某实验小组做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一个钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.

钩码个数
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

弹力F/N
 

1.0
 

2.0
 

3.0
 

4.0
 

5.0
 

弹簧长度x/cm
 

7.0
 

9.0
 

11.0
 

13.0
 

15.0
 

 

1)根据表中数据在图中作出F﹣x图线;

2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=      N/m

3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是         

 

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某同学在做验证力的平行四边形定则实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图所示.

1)试在图中作出无实验误差情况下F1F2的合力图示,并用F表示此力.

2)有关此实验,下列叙述正确的是         

A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可.

 

 

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有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑.AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示).现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是(  )

A.N不变,T变大 B.N不变,T变小

C.N变大,T变大 D.N变大,T变小

 

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