一个高中物理题,追加100分!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/07 16:52:04
A车质量为m,沿光滑水平面以速度v向质量3m的静止的B车运动,A车撞上B车后面的弹簧将弹簧压缩并与弹簧的左端连在一起,求在此后的运动过程中
1.弹簧的最大弹性势能
2.B车的最大速度
(这个题的图只能用字说明了…两个小车在一个平面上左边是车A右边是B,B车左端粘着一个弹簧)要详细过程,打不出来的符号用汉字,分一定会加的!

规定向右为正方向 先根据动量守恒
mv=(m+3m)v0 得
v0=v/4 再由能量守恒得
Ek=1/2mv^2-1/2(m+3m)(v0)^2
=3/8mv^2
2.由于A车撞上B车后与弹簧的左端连在一起那么A车和B车和弹簧构成一个系统 弹簧不停的压缩和伸张做简谐运动 当弹簧压缩时对B有向右的推力 当弹簧伸张时对B有向左的拉力 则只有当弹簧恢复原长时 B才具有最大的速度 此时弹簧的弹性势能为0
无论弹簧处于什么状态系统的总动量是不变的恒为mv
设B车有最大速度时 车A的速度为V1车B的速度为V2 由动量守恒得
mv1+3mv2=mv
有能量守恒得
1/2mV1^2+1/2*3mV2^2=1/2mV^2
综合两式得
V2=V/2 V1= -V/2 标准答案!!!
1楼第2步的答案虽然正确但在高考中不会给分的!!!

1. 由全程动量守恒可知:
m*v=(m+3m)v1 (v1为弹簧压缩到最短时候的二者的共同速度。)
(注:弹簧压缩到最短时两车的速度相同)
v1=v/4
再由机械能守恒知:1/2*m*v*v=1/2*(m+3m)*v1*v1+Ek
(Ek为弹簧弹性势能)
Ek=3/8*m*v*v

2. 解法一:v2:B的末速度;v3:A的末速度
v3=1/2v 与初速度方向相反
(注:因为A将弹簧压缩到最短,速度减小了3/4v,由对称性得到:弹簧恢复原长还会使A速度减小3/4v,所以A速度是反方向的1/2v)
由动量守恒:
3*m*v2-m*v3=m*v
v3=1/2v
v2=1/2v

解法二:因为全程动能动量都守恒,可看作是二者弹性碰撞
列动能动量守恒式子解即可!!

我告诉你当年我考物理竞赛时是怎么做这道题的!
首先,我要告诉你质心和质心运动定理的一些知识。质心,就是物体的质量中心,或者说成是位矢的加权平均值,计算方法是(∑mi*xi)/(∑mi),这是显