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在光滑水平面上,有三个质量分别为m、2m及2m的物块a、b和c,其中c连接一质量可忽略的理想弹簧,如图7所示。初始时,b、c静止,a以速度v与b碰撞。若三物块间的碰撞可视为一维弹性碰撞,则碰撞后c的最大速率是( )。
在光滑水平面上,有三个质量分别为m、2m及2m的物块a、b和c,其中c连接一质量可忽略的理想弹簧,如图7所示。初始时,b、c静止,a以速度v与b碰撞。若三物块间的碰撞可视为一维弹性碰撞,则碰撞后c的最大速率是( )。
admin
2019-08-08
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问题
在光滑水平面上,有三个质量分别为m、2m及2m的物块a、b和c,其中c连接一质量可忽略的理想弹簧,如图7所示。初始时,b、c静止,a以速度v与b碰撞。若三物块间的碰撞可视为一维弹性碰撞,则碰撞后c的最大速率是( )。
选项
A、
B、
C、
D、
答案
D
解析
a与b作用的过程中水平方向的动量守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律即可求出a与b碰撞之后a的速度v
1
,b的速度v
2
,且v
1
≤v
2
。以向右为正,由动量守恒:mv=mv
1
+2mv
2
①。由于发生的是弹性碰撞,总动能不变,所以:1/2mv
2
=1/2mv
2
1
+1/2·2mv
2
2
②。联立①②可得:v
1
=-1/3v,v
2
=2/3v或v
1
=v,v
2
=0(舍去)。a与b碰撞之后,b、c以及弹簧组成的系统水平方向动量守恒。当弹簧压缩量最大时b、c达到共同速度,而当弹簧由压缩状态恢复为原长时b与c速度发生交换,即b的速率为0,c的速率为2/3v。D项正确。
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物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
教师资格
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