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高二物理,动量,,第一问会做,求后两问

267 2023-06-30 04:32

一、高二物理,动量,,第一问会做,求后两问

(1)假设子弹射入右端物体的时间极短,在这段时间里面弹簧基本没有形变,对右端物体没有弹力作用。由于水平面光滑,右端物体和子弹组成的整体在水平方向没有收到外力作用,可应用动量守恒定律,设子弹入射速度为v0,子弹射入后物体和子弹的速度行缺为v1

m*v0=(m+m2)*v1

子弹射入后,右端物体向左运动压缩弹簧,达到最大压缩量时,物体动能全部转化为弹簧弹性势能,物体速度降为零,然后会向右运动,由题目条件可得压缩量最大时弹簧弹性势能为12J。由能量守恒定律可得

1/2*(m+m2)*v1^2=12

联姿磨立以上两式,可得v1=4m/s,v0=600m/s。

(2)墙面对m1的冲量分成两个阶段:第一阶段是从m2开始压缩弹簧到弹簧压缩到最短的时刻;第二阶段是从弹簧压缩到最短的时刻开始到弹簧回复原长度。冲量的大小是作用力对时间的积分。

分析m1的受力可知,墙面对m1的弹力大小等于弹簧对m1的弹力大小,因此墙面对m1的冲量大小等于弹簧弹力对m1的冲量大小。

另一方面,弹簧对m1的弹力大小等于弹簧对m2的弹力大小,因此墙面对m1的冲量、弹簧弹力对m1的冲量和弹簧弹力对m2的冲量都是相等的。

由动量定理,冲量是动量的变化量,考虑m2,从开始压缩弹簧到弹簧恢复原长度,动量变化量dP=P2-P1=(m+m2)*v2+(m+m2)*v1,其中v1是m2开始压缩弹簧时的速度(v1=4m/s),v2是弹簧回复原长度时,m2被弹出的速度,在弹簧压缩到恢复的过程中,系统没有能量损耗,弹性势能全部转化为动能,因此v2=v1=4m/s。m2动量变化量

dP=2*(m+m2)*v2=12kg*m/s

因此弹簧弹力对m2的冲量I=12kg*m/s,即墙面对m1的冲量I=12kg*m/s。

(3)在弹簧压缩最大后,m2和m1会相继向右运动,弹簧会不断伸长、压缩循环变化,弹性势能、动能相互转化,总能量是守恒的。在弹簧压缩最大时刻,动能为0,弹性势能最大,因此弹簧可能具有的弹档册辩性势能最大只能是12J。

二、小球压缩弹簧到最低点后反弹能达到原来的高度和速度吗,为什么

不能.有几个因素影锋消响1,有没有空起摩擦2,小球接触弹亮斗簧时有内能损失3,弹簧时有质敬基磨量的,小球会把能量传给弹簧

三、弹簧控制物体速度

A B 两物块固定在一弹簧的两端,并且A B均向右运动!

1.起初状态为 弹簧扮旅差压缩至最短时:两物体的速度相同镇蠢.(因为此时刻两物体没有相对位移).

并且此时弹簧的弹性势能最大(因A B的速度相同,且结合动量守恒定律得出A B 此时能量损失最大!

2.当弹簧由压缩最短到伸长到原长的过程中:A的速度减小,B的速度增大(这点可由动量守恒定律得出,也可由受力分析得出)

3.当弹簧恢复原长时:A的速度达到最小,B的速度达到最大!

4.当弹簧伸厅皮长至最长时:情况和压缩至最短时候完全相同.

这题:分析能量要用动量守恒定律和能量转化问题,分析过程用受力分析并结合牛顿运动定律!