m1=0.1kg,m2=0.2kg两个弹性小球,用轻绳紧紧捆在一起,以速度0.1m/s做直线运动5s后两球相距4.5m求弹性势能

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 11:31:02
m1=0.1kg,m2=0.2kg两个弹性小球,用轻绳紧紧捆在一起,以速度0.1m/s沿光滑水平面做直线运动,5s后两球相距4.5m,求两个弹性小球捆在一起时的弹性势能
m1=0.1kg,m2=0.2kg两个弹性小球,用轻绳紧紧捆在一起,以速度0.1m/s沿光滑水平面做直线运动,某一时刻绳子突然断开,断开后两球仍在原直线上运动,5s后两球相距4.5m,求两个弹性小球捆在一起时的弹性势能

设小球原运动方向为正方向,分开后小球M1的速度为V1,M2的运动速度为V2,

∵在光滑水平面做直线运动,两个为弹性小球
∴系统动量守衡,列方程

(M1+M2)*V=M1*V1+M2*V2

∵分开5s后两球相对移动了4.5m
∴V相对*T=S相对,列方程

(V2-V1)*T=S相对

代入数字得:
(0.1+0.2)*0.1=0.1*V1+0.2*V2
(V2-V1)*5=4.5

得:V1=-0.5 ,V2=0.4


分开后的动能为:
EK=(1/2)*(M1*V1^2+M2*V2^2)=(1/2)*(0.1*0.5^2+0.2*0.4^2)
=0.0285(J)
分开前的动能为:
E0=(1/2)*(M1+M2)*V^2=(1/2)*(0.1+.02)*0.1^2
=0.0015(J)

根据能量守衡定律
E0+EP=EK

∴弹性势能EP=EK-E0=0.0285-0.0015=0.027(J)

答:弹性势能为0.027焦耳。