0  20197  20205  20211  20215  20221  20223  20227  20233  20235  20241  20247  20251  20253  20257  20263  20265  20271  20275  20277  20281  20283  20287  20289  20291  20292  20293  20295  20296  20297  20299  20301  20305  20307  20311  20313  20317  20323  20325  20331  20335  20337  20341  20347  20353  20355  20361  20365  20367  20373  20377  20383  20391  447090 

同理2m物块与m物块有相同的物理过程

碰撞中动量守恒2mv0=3mv2                      (4)

所不同2m与钢板碰撞返回O点速度不为零,设为v则

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v0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短,内力远大于外力,钢板与物块间动量守恒。设v1为两者碰撞后共同速

mv0=2mv1                                                     (2)

两者以vl向下运动恰返回O点,说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置弹性势能为Ep,则

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【错解原因】这是一道综合性很强的题。错解中由于没有考虑物块与钢板碰撞之后速度改变这一过程,而导致错误。另外在分析物块与钢板接触位置处,弹簧的弹性势能时,也有相当多的人出错,两个错误都出时,会发现无解。这样有些人就返回用两次势能相等的结果,但并未清楚相等的含义。

【分析解答】物块从3x0位置自由落下,与地球构成的系统机械能守恒。则有

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2m物块与钢板一起过O点时,弹簧弹力为0,两者有相同的加速度g。之后,钢板由于被弹簧牵制,则加速度大于g,两者分离,2m物块从此位置以v为初速竖直上抛上升距离

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因为m物块与2m物块在与钢板接触时,弹性势能之比

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2m的物块仍从A处落下到钢板初位置应有相同的速度v0,与钢板一起向下运动又返回机械能也守恒。返回到O点速度不为零,设为V则:

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之后物块与钢板一起以v0向下运动,然后返回O点,此时速度为0,运动过程中因为只有重力和弹簧弹力做功,故机械能守恒。

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【错解】物块m从A处自由落下,则机械能守恒

设钢板初位置重力势能为0,则

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【评析】有些问题中杆施力是沿杆方向的,但不能由此定结论,只要杆施力就沿杆方向。本题中A、B球绕O点转动,杆施力有切向力,也有法向力。其中法向力不做功。如图3-14所示,杆对B球施的力对B球的做负功。杆对A球做功为正值。A球机械能增加,B球机械能减少。

9  质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图3-15所示。物块从钢板正对距离为3X0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动。已知物体质量也为m时,它们恰能回到O点,若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度,求物块向上运动到最高点与O点的距离。

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同步练习册答案