如图所示,一轻质*簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水...
问题详情:
如图所示,一轻质*簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5 m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8 m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩*簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离*簧,继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=1 kg,mB=2 kg,
mC=3 kg,g=10 m/s2,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度和三者的共同速度
(2)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
【回答】
滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1,
由机械能守恒定律有:mAgh=mAv12 (1分)
解之得:v1=6 m/s (1分)
滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度,设为v2,由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2 (1分)
解之得:v2=v1=2 m/s (1分)
(2)被压缩*簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离*簧,设滑块A、B的速度为v4,滑块C的速度为v5,分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有:
(mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5 (1分)
(1分)
解之得:v4=0 (1分)
v5=2 m/s
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动:
s=v5t (1分)
H= (1分)
解之得:s=2 m (1分)
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题