如圖所示,傾角為θ=37°的斜面體ABC固定在水平地面上。彈簧一端與斜面底部的擋板連接,另一端自由伸長到D點,將質量為M=2kg的物塊乙輕放在彈簧上端,不栓接。質量為m=1kg的物塊甲以初速度v0=10m/s沿斜面向下運動,到達D點后兩物塊相碰并粘連在一起,之后整體向下壓縮彈簧至F點(F點圖中未畫出)后彈回,到E點時速度減為0,已知AD間的距離為s1=112m,DE間的距離為s2=516m。兩物塊均可視為質點,物塊甲、乙與斜面間的動摩擦因數分別為μ1=14,μ2=34,彈簧彈性勢能表達式為Ep=12kx2,其中k為彈簧的勁度系數,x為彈簧的形變量。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求物塊甲到達D點時的速度;
(2)求F點與D點間的距離以及彈簧壓縮至F點時彈性勢能;
(3)若物塊甲到達D點后兩物塊相碰不粘連,試求:
①兩物塊分離的位置距F點的距離;
②兩物塊分離時到物塊再次相撞經歷的時間(可用根號形式表示結果)。
s
1
=
11
2
m
s
2
=
5
16
m
μ
1
=
1
4
μ
2
=
3
4
E
p
=
1
2
k
x
2
【考點】動量守恒定律在含有彈簧的碰撞問題中的應用.
【答案】(1)物塊甲到達D點時的速度為12m/s;
(2)F點與D點間的距離為0.5m,彈簧壓縮至F點時彈性勢能為 26J;
(3)若物塊甲到達D點后兩物塊相碰不粘連,①兩物塊分離的位置距F點的距離為m;
②兩物塊分離時到物塊再次相撞經歷的時間為=s。
(2)F點與D點間的距離為0.5m,彈簧壓縮至F點時彈性勢能為 26J;
(3)若物塊甲到達D點后兩物塊相碰不粘連,①兩物塊分離的位置距F點的距離為
6
13
②兩物塊分離時到物塊再次相撞經歷的時間為=
3
26
+
23
312
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:35引用:2難度:0.6
相似題
-
1.如圖所示,把兩個大小相同的金屬球A和B用細線連接,中間夾一被壓縮的輕彈簧,靜止在光滑的水平桌面上。已知A的質量為M,B的質量為m,彈簧的壓縮量為x,原長為L。現(xiàn)燒斷細線,在彈簧恢復原長的過程中,金屬球A發(fā)生的位移大小為( )
A. mLM+mB. mxM+mC. m(L-x)M+mD. M(L-x)M+m發(fā)布:2024/12/14 4:0:2組卷:352引用:5難度:0.5 -
2.如圖甲所示,一輕質彈簧的兩端分別與質量是m1=2kg、m2=3kg的A、B兩物塊相連,它們靜止在光滑水平面上。現(xiàn)給物塊A一個水平向右的初速度v0=2m/s并從此時刻開始計時,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.t2時刻彈簧處于原長狀態(tài) B.v1大小為0.4m/s C.v2大小為0.8m/s D.彈簧的最大彈性勢能為2.4J 發(fā)布:2024/12/16 0:30:1組卷:217引用:3難度:0.4 -
3.如圖甲所示,一輕彈簧的兩端分別與兩物塊A、B相連接,A的質量m1=2kg,B的質量為m2,開始靜止在光滑的水平面上。t=0時刻使B獲得3m/s水平向右的瞬時速度,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。求:
(1)B物塊的質量;
(2)物塊A的最大速度。發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:212引用:2難度:0.6