问题 问答题

(1)求物体1从释放到与物体2相碰的过程中,滑道向左运动的距离;

(2)若CD=0.1m,两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ=0.1,求在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;

(3)物体1、2最终停在何处。

答案

(1)0.05m(2)0.45J (3)最终停在CD的中点处

(1)从释放到与相碰撞过程中,组成的系统水平方向动量守恒,设水平位移大小 ,水平位移大小,有:

  --------------------------------------(2分)

    --------------------------------------------------(1分)

可以求得  --------------------------------(2分)

(2)设 刚要相碰时物体1的速度 ,滑道的速度为,由机械能守恒定律有

     -----------------------------(2分)

由动量守恒定律有

  ---------------------------------------------------(2分)

物体1和物体2相碰后的共同速度设为 ,由动量守恒定律有

   -------------------------------------(2分)

弹簧第一次压缩最短时由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度为零,此时弹性势能最大,设为。从物体1、2碰撞后到弹簧第一次压缩最短的过程中,由能量守恒有

   ------------(3分)

联立以上方程,代入数据可以求得,   ---------------------(2分)

⑶分析可知物体1、2和滑道最终将静止,设物体1、2相对滑道CD部分运动的路程为s,由能量守恒有

 -----------------------------(3分)

带入数据可得  

所以最终停在CD的中点处  --------------------------------------(2分)

单项选择题
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