如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上。一轻*簧左端与立柱连接,右端与...
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问题详情:
如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上。一轻*簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg。长为L=3.6m的轻绳上端系于O点,下端系一物块A,mA=3kg。拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点。A、B都可以看成质点。取g=10 m/s2。求:
(1)设物块A在最低点时的速度v0.
(2)物块A炸裂时增加的机械能△E。
(3)在以后的过程中,*簧最大的**势能Epm。
【回答】
(1) 6m/s (2) 108J (3) 36J
【详解】
(1)物块A炸裂前的速度为v0,由动能定理有
解得v0=6m/s
(2)设物块1的初速度为v1,物块2的初速度为v2,则v2=v0
由动量守恒定律得
解得v1=12m/s
根据能量守恒可知:
解得△E=108J
(3)设物块1与B粘合在一起的共同速度为vB,由动量守恒
所以vB=6m/s
在以后的过程中,当物块C和1、B的速度相等时,*簧的**势能最大,设共同速度为vm,由动量守恒
有vm=3m/s
由能量守恒得
得Epm=36J
知识点:能量守恒定律
题型:解答题