如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失).现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起.求:
(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.
如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,在弹力的作用下获某一向右速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点.求:
(1)弹簧的弹力对物块做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的功;
(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小.
如图所示,在竖直平面内有一个固定的、半径为R的半圆形轨道.一质量为m、可视为质点的物体自轨道的最高点A沿轨道无初速地滑下,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ.当物体滑到最低点B时的速度是假如在无摩擦情况下滑到B点时速度的一半.求经过B点时,物体受到的摩擦力的大小.
如图所示,长木板A右边固定着一个档板,包括档板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上。小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与档板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动。已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l。求:
①若, 在B与档板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功,做多少功?
②讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的。如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件。
质量为 的小车在光滑的水平轨道上匀速向右运动,速度为 。在小车下方中心 处悬挂一根长长的轻绳,绳下端拴一个质量 的钢块,钢块随小车一起运动,轻绳保持竖直方向,如图所示。一颗质量为 的子弹从左边沿水平方向向右射来,速度为 ,与钢块发生碰撞,碰撞时间极短,碰后子弹以 的速度反向弹回。求钢块在此后的运动过程中离最低点的高度的最大值。
如图所示,一根轻杆长为2 l, 它的左端O点为固定转动轴, 轻杆可以绕 O轴在竖直平面内无摩擦转动, 它的中点及右端各固定一个小球A和B, 两球的质量分别是m和 2 m , 重力加速度为g。现用外力使杆处于水平位置, 从静止释放。求从开始运动到达杆处于竖直位置的过程中, 杆的作用力对B球所做的功。