【題目】如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為2m和m。Q與輕質(zhì)彈簧相連彈簧處于原長(zhǎng)。設(shè)開始時(shí)P和Q分別以2v和v初速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小滑塊P追上小滑塊Q與彈簧發(fā)生相互作用，在以后運(yùn)動(dòng)過程中，求：

彈簧具有的最大彈性勢(shì)能？

小滑塊Q的最大速度？

【答案】（1）（2）

【解析】

彈簧在壓縮的過程中P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，可知當(dāng)壓縮最短時(shí)P和Q速度相等，根據(jù)動(dòng)量守恒可以求出速度，再根據(jù)能量守恒定律求解；

當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)Q的速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列方程求解。

、Q通過彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)兩滑塊速度相等時(shí)，彈簧壓縮到最短，彈性勢(shì)能最大，設(shè)此時(shí)共同速度為，

對(duì)P、包括彈簧組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律有：

解得：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為：

；

當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)Q的速度最大，設(shè)此時(shí)P的速度為，Q的速度為，

根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：

聯(lián)立解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球用細(xì)繩系住，放在傾角為θ的固定光滑斜面上。當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移的過程中（小球始終靜止在斜面上），繩對(duì)球的拉力F和斜面對(duì)小球的支持力FN將（ ）

A. F逐漸增大，FN逐漸減小

B. F先增大后減小，FN逐漸減小

C. F逐漸增大，FN逐漸增大

D. F先減小后增大，FN逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一端封閉、長(zhǎng)約 1 m 的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一 個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟 塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．假設(shè)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，蠟塊 在玻璃管內(nèi)每 1 s 內(nèi)上升的距離都是 10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每 1 s 內(nèi)通 過的水平位移依次是 2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖中，y 表示蠟塊豎 直方向的位移，x 表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t＝0 時(shí)蠟塊 位于坐標(biāo)原點(diǎn)．

(1)蠟塊在豎直方向的速度 v1＝_________m/s

(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出蠟塊 4 s 內(nèi)的軌跡；

(3)玻璃管向右平移的加速度 a＝__________m/s2；

(4)t＝2 s 時(shí)蠟塊的速度 v2＝_____m/s.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中。

某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下：

A.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；

C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

D.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；

E.只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套拉橡皮筋使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按照同一標(biāo)度作出這個(gè)力的圖示；

F.比較力和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是______。

如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖，則圖中的______是力和的合力理論值，______是力和的等效合力的實(shí)際測(cè)量值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個(gè)小孔，AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為m電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)（電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng)．

（1）求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大��；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個(gè)三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則三角形磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？

（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時(shí)間為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（ ）

A．R3上消耗的功率逐漸增大

B．電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大

C．電源的輸出功率逐漸增大

D．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有

（A）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

（B）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動(dòng)能

（C）在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期

（D）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板、水平放置，兩板間的距離。電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)電阻，電阻，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0=16Ω。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于中間位置時(shí)，閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從板小孔以初速度v0=5 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為,質(zhì)量為，不考慮空氣阻力。取。

（1）求電源的輸出功率是多大？

（2）通過計(jì)算說明小球能否到達(dá)板？如果能夠到達(dá)板，求小球到達(dá)板的速度是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ＝37的粗糙傳送帶與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，傳送帶始終以v＝3m/s的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C滑塊的質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，（各滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)）．A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥．k為處于原長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，兩端分別與B、C連接．現(xiàn)點(diǎn)燃火藥（此時(shí)間極短且不會(huì)影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度），滑塊A以6m/s的速度水平向左沖出，接著沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，已知滑塊A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.75，傳送帶與水平面足夠長(zhǎng)，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

(1)計(jì)算滑塊A沿傳送帶向上滑行的最大距離x；

(2)在滑塊B、彈簧、滑塊C相互作用的過程中，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)（此時(shí)滑塊A還未追上滑塊B），計(jì)算B、C的速度；

(3)若滑塊A追上滑塊B時(shí)能粘住，定量分析在A與B相遇的各種可能情況下，A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能范圍．（提示：因A、B相遇時(shí)，B的速度不可預(yù)知，故粘住后A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能有各種可能值）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案