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如圖9所示,木塊A、B的質量分別為m1、m2,由輕質彈簧相連接,置于光滑的水平面上,用一輕繩把兩木塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態繃緊,兩木塊一起以恒定的速度v0向右滑動.某時刻突然輕繩斷開,當彈簧伸長至本身的自然長度時,木塊A的速度正好為零.求:

(1)此時木塊B的速度;

(2)輕繩斷開前彈簧的彈性勢能;

(3)如果在以后的運動過程中,木塊B有速度等于零的時刻,則木塊A、B的質量m1、m2應滿足的關系是什么?

                     圖9

解析:(1)設此時木塊B的速度為v,根據動量守恒定律有

    (m1+m2)v0=m2v

   解得v=v0.

    (2)輕繩斷開后系統的機械能守恒,設繩斷開前彈簧彈性勢能為Ep0,因當A的速度為零時,彈簧為原長,即彈簧的彈性勢能為零,則有:(m1+m2)v02+Ep0=m2v2

    Ep0=v0.

    (3)設木塊B的速度等于零時,A的速度為vA,此時彈簧的彈性勢能為Ep,則有

    (m1+m2)v0=m1vA

     (m1+m2)v02+Ep0=m1vA2+Ep

    又因為Ep≥0,得m1≥m2.

答案:(1)              (2) v0              (3)m1≥m2


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)①一種游標卡尺,它的游標尺有20個等分度,總長度為19mm.現用它測量某工件寬度,示數如圖1所示,其讀數為
1.050
1.050
cm.圖2中螺旋測微器讀數為
1.130
1.130
mm.

②在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中,某實驗研究小組的實驗裝置如圖3所示.木塊從A點靜止釋放后,在一根彈簧作用下彈出,沿足夠長的木板運動到B1點停下,O點為彈簧原長時所處的位置,測得OB1的距離為L1,并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W1.用完全相同的彈簧2根、3根…并列在一起進行第2次、第3次…實驗并記錄相應的數據,作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖4所示.
請回答下列問題:
(i)W-L圖線為什么不通過原點?
未計木塊通過AO段時,摩擦力對木塊所做的功
未計木塊通過AO段時,摩擦力對木塊所做的功

(ii)彈簧被壓縮的長度LOA=
3
3
cm.
(2)有一被測電壓表V1量程3V,內阻RV約為3kΩ,現要較為準確的測量其阻值,除了該電壓表外,實驗室還配有下列器材
A.電流表A1:量程3A,內阻約0.02Ω
B.電壓表V:量程50V,內阻約100kΩ
C.滑動變阻器R:阻值約0~2kΩ
D.電阻箱R′:0~9999.9Ω
E.電源:電動勢約5V,內阻不計
F.單刀單擲開關1個,導線若干
①請在圖5虛線框中畫出測Rv的原理圖
②寫出Rv的表達式(用某些電表的測量值、已知量表示),并指明測量值是哪些儀器的示數.  
(i)RV=
U2R2-U1R1
U1-U2
U2R2-U1R1
U1-U2
;(i)
U1、U2是開關閉合后電阻箱阻值分別為R1、R2時電壓表的讀數
U1、U2是開關閉合后電阻箱阻值分別為R1、R2時電壓表的讀數

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江蘇省高三高考一輪復習第五章第2單元物理試卷(解析版) 題型:計算題

(12分)右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L=1.5 m,如圖9所示.將一個質量為m=0.5 kg的木塊在F=1.5 N的水平拉力作用下,從桌面上的A端由靜止開始向右運動,木塊到達B端時撤去拉力F,木塊與水平桌面間的動摩擦因數μ=0.2,取g=10 m/s2.求:              

(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度;

(2)木塊沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑動的最大距離.

 

 

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科目:高中物理 來源:2011年蕭山中學高三10月份物理卷 題型:填空題

 

1.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實驗過程中,電火花計時器應接在___   ___(選填“直流”或“交流”)電源上.調整定滑輪高度,使________         ___.

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質量為M,砝碼盤和砝碼的總質量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數μ=__________         _.

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數點,相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出s1=3.20 cm,s2=4.52 cm,s5=8.42 cm,s6=9.70 cm.則木塊加速度大小a=___          _m/s2(保留三位有效數字).

2.“探究求合力的方法”實驗裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結點,OB和OC為細繩.圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示.F與F′中,方向一定沿AO方向的是___         _____.

 

 

 

                           

3.李泳探究小組在實驗室探究彈簧的彈力和彈簧伸長關系的過程如下:

 [猜想與假設]

彈簧的彈力和彈簧伸長成正比關系.

 [設計與實驗步驟]

a.設計的實驗裝置如圖所示;

b.先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度,然后在彈簧下端分別懸掛100g、200 g的鉤碼,記下指針所指的標尺刻度;

c.將實驗數據記錄在表格中;

d.整理器材,分析實驗數據并得出結論.

鉤碼質量m/g

0

100

200

標尺刻度L/cm

15.0

20.10

24.96

 [交流與評估]

根據實驗數據在坐標紙上描點畫出L-m圖象,如圖所示.李泳探究小組根據圖象分析,否定了原來的猜想,得出“彈簧彈力和彈簧長度成正比”的結論.

①你認為該小組所得結論對嗎?________.(填“對”或“錯”)你的理由是_____________                           

    __________________________________________________。

②李泳小組在[設計與實驗步驟]中存在的一項嚴重不足是

    ____________________________________________________

 

 

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科目:高中物理 來源:2010年黑龍江省高三9月月考物理試題 題型:選擇題

如圖9所示,木板B托著木塊A在豎直平面內逆時針方向做勻速圓周運動,則下列說法中正確的是:

A.從水平位置a到最高點b的過程中A的向心加速度越來越大

B.從水平位置a到最高點b的過程中B對A的摩擦力越來越小

C.在a處時A對B壓力等于A的重力,A所受的摩擦力達到最大值

D.在過圓心的水平線以下A對B的壓力一定大于A的重力

 

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