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如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度L=0.1m;三个物体的质量分别为mA=0.01kg、mB=0.02kg和mC=0.01kg.现将细线烧断,小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C).以向右为加速度的正方向,从细线烧断后的某时刻开始精英家教网计时,得到物体A的加速度?时间图象如图乙所示,且已知PQFP所包围的曲面面积的数值恰好为8.求:
(1)在t=
T4
时刻物体B的速度大小;
(2)从细线烧断到弹簧第一次拉到长L1=0.4m时,物体B的位移大小.
分析:(1)由图乙所示图象求出
T
4
时刻A的速度,然后由动量守恒定律求出B的速度.
(2)由动量守恒定律列方程,根据题意求出两物体的位移之和,然后求出物体B的位移大小.
解答:解:(1)a-t图象与坐标轴所包围图形的面积等于物体的速度,PQFP所包围的曲面面积的数值恰好为8,则从计时开始到
T
4
时刻,A的速度大小为4m/s,方向向左,A、B组成的系统动量守恒,动量守恒定律可得:
mAvA+mBvB=0,
即:0.01×(-4)+0.02×vB=0
解得:vB=2m/s;
(2))设A、B的位移大小分别为xA、xB,瞬时速度的大小分别为v?A、v?B,
系统动量守恒,动量守恒定律得:在任何时刻:mAv?A-mBv?B=0,
在极短的时间△t内有:mAv?A△t-mBv?B△t=0,mAv?A△t=mBv?B△t,
累加求和得:mA∑v?A△t=mB∑v?B△t, mAxA=mBxB
解得:xB=
mA
mB
xA=
0.01
0.02
xA=
1
2
xA
,
由题意得:xA+xB=L1- L=0.4-0.1=0.3,xAxA+xB=0.3
解得:xB=0.1m;
答:(1)在t=
T
4
时刻物体B的速度大小为2m/s;
(2)从细线烧断到弹簧第一次拉到长L1=0.4m时,物体B的位移大小为0.1m.
点评:本题考查了求物体的速度、物体位移,知道图象是物理意义、分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律即可正确解题.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度L=0.1m;三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg.现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C).若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度?时间图象如图乙所示.求:
精英家教网(1)物体B运动速度的最大值;
(2)从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1=0.4m时,物体B运动的位移大小;
(3)若在某时刻使物体C以vC=4m/s的速度向右运动,它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞,并立即结合在一起,试求在以后的运动过程中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围.

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(1)从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间;
(2)弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能;
(3)若弹簧与物体A、B不连接,在某一时刻使物体C以v0的初速度向右运动,它将在弹簧与物体分离后和物体A发生碰撞,所有碰撞都为完全弹性碰撞,试求在以后的运动过程中,物体C与物体A能够发生二次碰撞,物体C初速度v0的取值范围.(弹簧与物体分离后,迅速取走,不影响物体后面的运动)

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科目:高中物理 来源:2014届北京市海淀区高三上新人教A版期中反馈物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C)。若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图18乙所示。求:

(1)从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间;

(2)弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能;

(3)若弹簧与物体A、B不连接,在某一时刻使物体C以v0的初速度向右运动,它将在弹簧与物体分离后和物体A发生碰撞,所有碰撞都为完全弹性碰撞,试求在以后的运动过程中,物体C与物体A能够发生二次碰撞,物体C初速度v0的取值范围。(弹簧与物体分离后,迅速取走,不影响物体后面的运动)

 

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科目:高中物理 来源:2014届北京市海淀区高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(10分)如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度L=0.1m;三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C)。若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图18乙所示。求:

(1)物体B运动速度的最大值;

(2)从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1=0.4m时,物体B运动的位移大小;

(3)若在某时刻使物体C以vC=4m/s的速度向右运动,它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞,并立即结合在一起,试求在以后的运动过程中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。

 

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