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如图,质量为M的平板车静止在光滑的水平地面上,小车的左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿车板向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能达到小车的左端。试求: (1)弹簧被压缩到最短时平
如图,质量为M的平板车静止在光滑的水平地面上,小车的左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿车板向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能达到小车的左端。试求: (1)弹簧被压缩到最短时平
admin
2015-12-22
10
问题
如图,质量为M的平板车静止在光滑的水平地面上,小车的左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿车板向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能达到小车的左端。试求:
(1)弹簧被压缩到最短时平板小车的动量;
(2)木块返回到小车左端时小车的动能;
(3)弹簧获得的最大弹性势能。
选项
答案
(1)由动量定理得,木块的初动量为l。 设弹簧被压缩到最短时小车的速度为v,此时木块的速度也是v,根据动量定理,有I=(M+m)v,得[*]。 此时小车的动量为[*]。 (2)当木块恰好达到小车左端时,小车和木块速度相等,设为v
ˊ
,根据动量守恒定律,(M+m)v
ˊ
=(M+m)v,得v
ˊ
=v, 则小车的动能[*]。 (3)从木块开始运动到弹簧压缩到最短时,系统损失的机械能转化成克服摩擦力做功W
f
,弹簧获得的弹性势能为E
p
, 则有[*] 从木块开始运动到木块恰好返回到小车的左端时,弹簧的弹性势能为零,系统损失的机械能全部转化为木块往返过程中克服摩擦力所做的功2W
f
, [*]
解析
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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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