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质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小木块,现给铁块一个水平向左速度V.=4m/s,

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/04 19:16:21
质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小木块,现给铁块一个水平向左速度V.=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,弹性势能的最大值Ep.
质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小木块,现给铁块一个水平向左速度V.=4m/s,
分析:
  将木板与铁块作为一个系统,显然系统总动量守恒.
铁块相对木板向左运动到最左处时(弹簧被压缩到最短),铁块与木板有相同的速度 V
由总动量守恒 得 m* V0=(m+M)* V  ,取向左为正方向
V=m* V0 (m+M)=1 * 4 /(1+3)=1 m/s
铁块从木板最右端到达木板最左处的阶段,由能量转化和守恒关系 得
m* V0^2 / 2=Ep+Q+[(m+M)* V^2 / 2 ] ,Q是系统由于摩擦产生的热量
在铁块由木板最左处回到木板最右端的阶段,系统总动量仍守恒,知最终它们也有相同速度 V
所以由能量转化和守恒关系 得
Ep+[(m+M)* V^2 / 2 ]=Q+[(m+M)* V^2 / 2 ]
得 Ep=Q     (这个阶段的发热量与前面那个阶段的发热量相等)
可见,m* V0^2 / 2=2* Ep+[(m+M)* V^2 / 2 ]
即  1* 4^2 / 2=2* Ep+[(1+3)* 1^2 / 2 ]
得所求的最大弹性势能是 Ep=3 焦耳
再问: 为什么Ep加上碰后系统的总动能等于摩擦产生的内能加上碰后系统总动能?
再答: 不是象你追问中那样理解的。 首先,系统总动量守恒,可得到两个状态时(铁块和木板有相同速度)它们的速度都等于 V 。 状态1:铁块向左运动并把弹簧压缩到最短时,它们速度相同,等于V; 状态2:铁块再回到木板最右端时,“恰好停在木板右端”,说明它们也有相同速度V。 从状态1到状态2的过程中,由于系统在初、末态的总动能相等,所以状态1的最大弹性势能数值必等于该过程中系统产生的热量。
质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小木块,现给铁块一个水平向左速度V.=4m/s, 质量为m=4kg的木块静止光滑的水平面上,在木块的右端放一个质量为m=1kg的铁块,铁块与木板的动摩因数为0.4,在铁块 有一木板静止在光滑水平面上,质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放一可视作质点的小木块,质量为m=1kg,摩擦因 质量M=3kg的木板静止在光滑水平面上,木板的左端放一质量m=1kg的铁块,现给铁块一水平向右,大为V2=4m/s的初速 光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量M=3kg的木板.一质量m=1kg的小木块放在木板的最右端,M与m间的摩擦因素μ 如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木板,一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端.m与 如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之 如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之 如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木板,一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端 光滑水平面上静止放着长L=2m质量M=3kg的木板,一个质量m=1kg的小物体放在木块最右端,m和M之间的动摩擦因素=0 1.长L=1.6m,质量M=3kg的木板静止放在光滑的水平面上,质量m=1kg的小木块放在木板右端,木块和物块之间的动 如图,质量M=2kg的长木板B静止在光滑水平面上,在长木板的右端放一质量m=1kg的小滑块A(可视为质点),现给B一初速