【題目】（19分）如圖所示，在水平長(zhǎng)直光滑軌道上，A、B兩小球之間有一處于原長(zhǎng)狀態(tài)的輕彈簧，彈簧右端與B球連接，左端與A球接觸但不粘連，A、B兩球的質(zhì)量分別為、2m。開(kāi)始時(shí)A、B均靜止，在A球左側(cè)有一質(zhì)量為的小球C以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與A球碰撞后粘連在一起，成為一個(gè)復(fù)合球D，碰撞時(shí)間極短；接著D逐漸壓縮彈簧并使B球運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，D與彈簧分離。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。

（1）求小球C與A球粘連成復(fù)合球D后的初速度v1的大小。

（2）求全過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能。

（3）若在D與彈簧分離前給B球一個(gè)瞬間沖量，使B球速度大小不變，但方向反向。試求此后彈簧彈性勢(shì)能最大值的范圍。

【答案】（1）（3分） （2）（5分） （3）（11分）

【解析】（1）C與A碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，以v0方向?yàn)檎较�，�?/span>（2分）

解得（1分）

（2）當(dāng)D與B球速度相等時(shí)，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大

由動(dòng)量守恒有（2分）

可得（1分）

根據(jù)能量守恒定律可得，最大彈性勢(shì)能（2分）

（3）設(shè)給B球一個(gè)瞬間沖量前的瞬間D、B兩球的速度分別為v3、v4

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有（1分）

給B球一個(gè)瞬間沖量后，D、B再次速度相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)速度為v

由動(dòng)量守恒有（1分）

B球受到?jīng)_量作用后，速度大小不變，則動(dòng)能不變，總能量不變

由能量守恒可得彈簧的最大彈性勢(shì)能（2分）

C與A碰后瞬間，D有向右的最大速度

D與彈簧分離前瞬間，D有向右最小的速度或向左最大的速度，設(shè)此時(shí)D、B的速度分別為v5、v6

由動(dòng)量守恒有（1分）

由能量守恒有（1分）

解得，（1分）

故（2分）

可得（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，包含下列四個(gè)步驟：①把長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用木塊墊高；②把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并固定在小車(chē)后面；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板墊高的一端，連接好電路；④把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車(chē)。正確的操作順序是

A. ①②③④B. ①②④③C. ②①③④D. ①③②④

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲軸給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)．把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期．若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖甲所示．當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖像如圖乙所示．若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后振子的振幅，則(　　)．

A．由圖像可知T0＝4 s

B．由圖像可知T0＝8 s

C．當(dāng)T在4 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

D．當(dāng)T在8 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】常見(jiàn)的矢量有____________、_____________、______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是(　 　)

A. 以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射或吸收

B. 輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍

C. 吸收的能量可以是連續(xù)的

D. 輻射和吸收的能量是量子化的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（13分）如圖所示，兩根半徑為r的圓光滑軌道間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，在其頂端接有一阻值為R0的電阻，其底端與水平面相切，整個(gè)裝置處于如圖所示的徑向磁場(chǎng)中，圓軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B�，F(xiàn)有一根長(zhǎng)L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從距軌道底端水平面高處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為mg。求：

（1）金屬棒到達(dá)軌道底端時(shí)棒兩端的電壓大�。�

（2）金屬棒下滑過(guò)程中通過(guò)棒的電荷量；

（3）金屬棒下滑過(guò)程中電阻R0產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下關(guān)于電磁場(chǎng)理論和電磁波的有關(guān)說(shuō)法正確的是( 　)

A. 變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生電磁波

B. 電磁波由真空中進(jìn)入某種介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)會(huì)變短

C. 麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，法拉第用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在

D. 電磁波是縱波

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于速度、速度變化及加速度的關(guān)系下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A．物體運(yùn)動(dòng)加速度等于0，而速度卻不等于0。

B．兩物體相比，一個(gè)物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小。

C．物體具有向東的加速度，而速度變化卻向西。

D．物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，后一階段的加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小王和小李兩個(gè)班匯演都得了雙一等獎(jiǎng)，相互不忿，又來(lái)了個(gè)400m賽跑，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

A. 小李同學(xué)在400m賽跑中獲勝，同學(xué)們紛紛說(shuō)他跑的“快”，是指小李的平均速率大

B. 小王同學(xué)在400米賽跑中起跑很“快”，是指小王起跑時(shí)加速度大

C. 小李同學(xué)繞操場(chǎng)跑了一圈剛好跑完400m，則他運(yùn)動(dòng)的路程等于位移的大小

D. 小李在反超過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)小王在向自己靠近是以自己為參考系

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