质量均为m的两小球A、B间有压缩、短弹簧,弹簧处于锁定状态,两球的大小尺寸和弹尺寸都可忽略,把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内,解除弹簧锁定后,B球仍然保持静

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

质量均为m的两小球AB间有压缩、短弹簧,弹簧处于锁定状态,两球的大小尺寸和弹尺寸都可忽略,把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内,解除弹簧锁定后,B球仍然保持静止,A球能上升的最大高度为R,如图(甲)所示。现在让两球(包括同样锁定的弹簧)沿光滑的半径也为R的固定半圆槽左端的M点由静止开始滑下,如图(乙)所示,到达半圆槽的最低点时解除弹簧锁定,求A球离开半圆槽后能上升的最大高度。

◎ 答案

◎ 解析

解除锁定后弹簧将弹性势能全部转化为A球的机械能,则弹簧的弹性势能为
                                        …………(2分)
AB系统由水平位置滑到圆轨道最低点时速度为v0,由机械能守恒定律,有
2mgR = 2mnv02/2                                  …………(3分)
解除弹簧锁定后,弹簧恢复到原长时,AB的速度分别为vAvB,由动量守恒和能量守恒,则有
2mv0 = mvA + mvB                                  …………(3分)
                  …………(3分)
解得:   (不符合题意,舍去)       …………(1分)
                                  …………(1分)
A球相对半圆槽口上升最大高度为h,则
                                 …………(2分)
解得:                            …………(3分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量均为m的两小球A、B间有压缩、短弹簧,弹簧处于锁定状态,两球的大小尺寸和弹尺寸都可忽略,把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内,解除弹簧锁定后,B球仍然保持静…”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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