如圖所示,物塊C質量mc=4kg,上表面光滑,左邊有一立柱,放在光滑水平地面上。一輕*簧左端與立柱連線,右端與...
問題詳情:
如圖所示,物塊C質量mc=4kg,上表面光滑,左邊有一立柱,放在光滑水平地面上。一輕*簧左端與立柱連線,右端與物塊B連線,mB=2kg。長為L=3.6m的輕繩上端繫於O點,下端系一物塊A,mA=3kg。拉緊輕繩使繩與豎直方向成60°角,將物塊A從靜止開始釋放,達到最低點時炸裂成質量m1=2kg、m2=1kg的兩個物塊1和2,物塊1水平向左運動與B粘合在一起,物塊2仍系在繩上具有水平向右的速度,剛好回到釋放的初始點。A、B都可以看成質點。取g=10 m/s2。求:
(1)設物塊A在最低點時的速度v0.
(2)物塊A炸裂時增加的機械能△E。
(3)在以後的過程中,*簧最大的**勢能Epm。
【回答】
(1) 6m/s (2) 108J (3) 36J
【詳解】
(1)物塊A炸裂前的速度為v0,由動能定理有
解得v0=6m/s
(2)設物塊1的初速度為v1,物塊2的初速度為v2,則v2=v0
由動量守恆定律得
解得v1=12m/s
根據能量守恆可知:
解得△E=108J
(3)設物塊1與B粘合在一起的共同速度為vB,由動量守恆
所以vB=6m/s
在以後的過程中,當物塊C和1、B的速度相等時,*簧的**勢能最大,設共同速度為vm,由動量守恆
有vm=3m/s
由能量守恆得
得Epm=36J
知識點:能量守恆定律
題型:解答題
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