如图甲所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并

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

如图甲所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度一起向左运动。物块C的速度—时间图像如图乙所示。
(1)求物块C的质量;
(2)弹簧压缩过程中具有的最大弹性势能;
(3)在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功;
(4)在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量的大小和方向。
 
 

◎ 答案

(1)2kg    (2)12J
(3)墙壁对B的作用力F做功为零      (4)24N s  ; 方向向右

◎ 解析

(1)由图象可见,物体C以速度v0=6m/s与A相碰,立即有相同的速度v=2m/s,A与C相互作用时间很短,水平方向动量守恒,有mCv0=(mC+mA)v        (2分)
解得物块C的质量。                   (2分)
(2)物块C和A一起运动压缩弹簧,它们的动能完全转化成弹性势能时,弹性势能最大 。                           (4分)
(3)5s到10s的时间内,B处于静止,墙壁对B的作用力F做功为零。    (4分)
(4)5s到10s的时间内,B处于静止,墙壁对B的作用力F等于轻弹簧的弹力,轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2m/s减到0,再反弹到2m/s。则弹力的冲量的大小等于力F的冲量,为
,方向向右。  (6分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并…”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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