题目
题型:重庆难度:来源:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(图a);
②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时,与静止的内芯碰撞(图b);
③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(图c).
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小;
(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功;
(3)从外壳下端离开桌面到上升至h2处,笔损失的机械能.
答案
(1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h2处,应用动能定理有:
(4m+m)g( h2-h1)=
1 |
2 |
解得V2=
2g(h2-h1) |
(2)外壳和内芯,碰撞过程瞬间动量守恒,应用动量守恒定律有:
4mV1=(4m+m)V2,
解得V1=
5 |
4 |
2g(h2-h1) |
设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W,在此过程中,对外壳应用动能定理有
W-4mgh1=
1 |
2 |
解得:W=
25h2-9h1 |
4 |
(3)由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程,机械能守恒,只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失,损失的能量为E损=
1 |
2 |
1 |
2 |
联立解得E损=
5 |
4 |
答:(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小是
2g(h2-h1) |
(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功是
25h2-9h1 |
4 |
(3)从外壳下端离开桌面到上升至h2处,笔损失的机械能
5 |
4 |
核心考点
试题【探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段:①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其】;主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学的解法如下:
A环向右移动的位移s=L(sin37°-cos37°)
整体分析A、B受力在竖直方向合力为零,则
FN=(mAg+mBg)
滑动摩擦力Ff=μFN
拉力所做的功WF=Fs
A环克服摩擦力所做的功Wf=Ffs
代入数据就可解得结果.
你认为该同学上述所列各式正确吗?若正确,请完成计算.若有错,请指出错在何处,并且重新列式后解出结果.
1 |
4 |
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度为多少?
(2)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端多远.
| ||
Q |
A.
| B.
| C.2
| D.2
|
2 |
(1)当P环运动到B点时,系统减少的重力势能△EP;
(2)当P环运动到B点时的速度v;
(3)在运动过程中,P环能达到的最大速度vm;
(4)若将杆换成长2
2 |
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置;
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置;
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/4,仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),在电场I区域内由静止释放电子的所有位置.
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