2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：完全弹性碰撞二.docx

学科：物理专题：完全弹性碰撞题一如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开头沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升。下列说法正确的是()A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为h题二一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图甲所示。现给盒子一初速度v0，此后盒子运动的vt图象呈周期性变化，如图乙所示。请据此求盒内物体的质量。题三如图所示是某游乐场过山车的消遣装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车(大小可忽视)，中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：(1)前车被弹出时的速度；(2)前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；(3)两车从静止下滑时距最低点的高度h。课后练习详解题一 答案：B详解：依据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0，依据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为vv0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm2mv2mgh，即B正确；当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，依据机械能守恒定律可得mghmv2，B能达到的最大高度为h/4，即C、D错误。题二答案：M详解：设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，依据动量守恒定律Mv0mv3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞Mv02mv2联立解得mM。题三答案：(1) v1 (2) mgR (3) hR详解：(1)设前车在最高点速度为v2，依题意有mg设前车在最低位置与后车分别后速度为v1，依据机械能守恒mvmg2Rmv由得：v1(2)设两车分别前速度为v0，由动量守恒定律2mv0mv1得v0设分别前弹簧弹性势能为Ep，依据系统机械能守恒定律得Epmv2mvmgR(3)两车从h高处运动到最低处机械能守恒有2mgh2mv，解得：hR。