如圖所示,質量為m的物塊A與質量為2m的物塊B靜置于光滑水平面上,B與一個水平輕質彈簧拴接。現使物塊A獲得水平向右的初速度v0,A與彈簧發生相互作用,最終與彈簧分離,全過程中彈簧始終處于彈性限度內。
(1)求兩物塊最終分離時各自的速度;
(2)在兩物塊相互作用過程中,求當物塊A的速度大小為v04時彈簧的彈性勢能;
(3)如果在物塊B的右側固定一擋板(擋板的位置未知,圖中未畫出),在物塊A與彈簧分離之前,物塊B與擋板發生碰撞,碰撞時間極短,碰撞后物塊B以碰撞前的速率反向彈回,碰撞后的瞬間立即撤去擋板,求碰撞后的過程中彈簧最大彈性勢能可能的取值范圍。
v
0
4
【答案】(1)AB兩物塊最終分離時各自的速度為、(-表示方向向左);
(2)在兩物塊相互作用過程中,當物塊A的速度大小為時,彈簧的彈性勢能為:當vA=v0時,Ep1=;當vA=v0時,Ep2=;
(3)碰撞后的過程中彈簧最大彈性勢能E2可能的取值范圍為:≤E2≤。
-
1
3
v
0
2
3
v
0
(2)在兩物塊相互作用過程中,當物塊A的速度大小為
v
0
4
1
4
21
64
m
v
2
0
-
1
4
5
64
m
v
2
0
(3)碰撞后的過程中彈簧最大彈性勢能E2可能的取值范圍為:
1
27
mv
2
0
1
2
mv
2
0
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:196引用:2難度:0.3
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