Question

高中物理（能量守恒，动能定理）

光滑水平面上放着质量mA ＝1 kg的物块A与质量为mB ＝2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能为Ep＝ 49 J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R＝0.5 m，B恰能运动到最高点C．取g＝10 m/s2，求
⑴绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；
⑵绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；
⑶绳拉断过程绳对A所做的功W．

Answer 1

这个题不是说用能量就可以，还需要动量~~废话少说，解题：

(1)由于水平面和圆轨道光滑，所以由动能定理得：

mBvB²/2=mBg2R+mBvC²/2

由圆周运动规律得，mBvC²/R=mBg

代入数值解得vB=√5gR=5m/s

(2)设弹簧恢复到自然长度时，B的速度为v1，取水平向右为正方向，则有能量守恒：Ep=mBv1²/2，

有动量定理：I=mB（vB-v1）

计算得I=4N·m

(3)系统的动量守恒：mBv1=mBvB+mAvA

W=mAvA²/2=8J

欢迎追问~