如图所示,质量为m3=3kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道-查字典问答网
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来自曹咏的问题

  如图所示,质量为m3=3kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一的圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑到水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道除CD部分

  如图所示,质量为m3=3kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一的圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑到水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2=2kg的物体2(可视为质点)放在滑道的B点,现让质量为m1=1kg的物体1(可视为质点)自A点静止释放,两物体在滑道BC之间相碰后并粘为一体(g=10m/s2)。

  (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,求在整个运动过程中,弹簧具有最大弹性势能。

1回答
2020-05-06 14:21
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彭瑞

  (1)m1从释放到与m2相碰撞过程,m1、m3组成的系统水平方向动量守恒,设m1水平位移大小s1,m3水平位移大小s3,有

  可以求得

  (2)设m1、m2刚要相碰时物体1的速度v1,滑道的速度为v3,由机械能守恒定律有

  由动量守恒定律有

  设物体1和物体2相碰后的共同速度为v2,由动量守恒定律有

  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Epm。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

  联立以上方程,代入数据可得

2020-05-06 14:26:16

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