光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大为__________J时,物块A的速度是_________m/s。

◎ 答案

当弹簧的弹性势能达到最大为EP=12J时,物块A的速度V="3" m/s。

◎ 解析

本题是一个“三体二次作用”问题:“三体”为A、B、C三物块。“二次作用”过程为第一次是B、C二物块发生短时作用,而A不参加,这过程动量守恒而机械能不守恒;第二次是B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用,这过程动量守恒机械能也守恒。
对于第一次B、C二物块发生短时作用过程,设B、C二物块发生短时作用后的共同速度为VBC,则据动量守恒定律得:
(1)
对于第二次B、C二物块作为一整体与A物块发生持续作用,设发生持续作用后的共同速度为V,则据动量守恒定律和机械能守恒定律得:
mAV0+(2)
(3)
由式(1)、(2)、(3)可得:当弹簧的弹性势能达到最大为EP=12J时,物块A的速度V="3" m/s。

◎ 知识点

    专家分析,试题“光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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