如图*所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg.用轻*簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块...
问题详情:
如图*所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg.用轻*簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,C的v-t图象如图乙所示.求:
(1)C的质量mC;
(2)t=8s时*簧具有的**势能Ep1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;
(3)B离开墙后的运动过程中*簧具有的最大**势能Ep2.
【回答】
(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J
【详解】
(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒
mCv1=(mA+mC)v2
解得C的质量mC=2kg.
(2)t=8s时*簧具有的**势能
Ep1=(mA+mC)v22=27J
取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小
I=(mA+mC)v3-(mA+mC)(-v2)=36N·S
(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及*簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,*簧**势能最大
(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4
(mA+mC)=(mA+mB+mC)+Ep2
解得B离开墙后的运动过程中*簧具有的最大**势能Ep2=9J.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:解答题
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