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如图所示,光滑水平面上静置两个小木块1和2,其质量分别为m1=1.0kg、m2=4.0 kg,它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50.0g,以v0=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿木块1后子弹的速度变为原来的3/5,
如图所示,光滑水平面上静置两个小木块1和2,其质量分别为m1=1.0kg、m2=4.0 kg,它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50.0g,以v0=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿木块1后子弹的速度变为原来的3/5,
admin
2015-12-22
46
问题
如图所示,光滑水平面上静置两个小木块1和2,其质量分别为m
1
=1.0kg、m
2
=4.0 kg,它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m=50.0g,以v
0
=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿木块1后子弹的速度变为原来的3/5,射穿木块2后子弹的速度变为原来的1/5,求:
(1)子弹射穿两木块瞬间木块1和木块2的速度;
(2)木块1和木块2组成的系统运动过程中弹簧的最大弹性势能。
选项
答案
(1)根据动量守恒定律,设穿过瞬间木块1、2的速度为v
1
,v
2
,有mv
0
=m(3/5v
0
)+m
1
v
1
,m(3/5v
0
)=m(1/5v
0
)+m
2
v
2
,解得v
1
=10(m/s),v
2
=2.5(m/s)。 (2)整个系统不受到外力的影响,因此当两木块速度相同时此时弹性势能最大,根据动量守恒,设速度相同时木块的速度为v
3
,则有m
1
v
1
+m
2
v
2
=(m
1
+m
2
)v
3
,可知v
3
=4(m/s),此时系统减少的动能恰好为系统增加的势能,可知弹簧最大的弹性势能 [*]。
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
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