【題目】如圖所示,有一豎直固定在地面的透氣圓筒,筒中有一輕彈簧,其下端固定,上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,當滑塊運動時,圓筒壁對滑塊有阻力的作用,阻力的大小恒為f=mg(g為重力加速度)。在初始位置滑塊靜止,圓筒內(nèi)壁對滑塊的阻力為零,彈簧的長度為L。現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下,與滑塊發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰撞后物體與滑塊粘在一起立刻向下運動,運動到最低點后又被彈回向上運動,滑動到發(fā)生碰撞位置時速度恰好為零,彈簧始終在彈性限度內(nèi),不計空氣阻力。求:

(1)物體與滑塊碰后瞬間的速度大;

(2)物體與滑塊相碰過程中損失的機械能;

(3)碰撞后,在滑塊向下運動到最低點的過程中彈彈性勢能的變化量。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

試題(1)設(shè)物體下落至與薄滑塊碰撞前的速度為v0,在此過程中機械能守恒,依據(jù)機械能守恒定律有

解得

設(shè)碰撞后共同速度為v,依據(jù)動量守恒定律有mv02mv

解得5

2)物體與薄滑塊相碰過程中損失的機械能

4

3)設(shè)物體和滑塊碰撞后下滑的最大距離為x,依據(jù)動能定理,對碰撞后物體與滑塊一起向下運動到返回初始位置的過程,有:

設(shè)在滑塊向下運動的過程中,彈簧的彈力所做的功為W,依據(jù)動能定理,對碰撞后物體與滑塊一起向下運動到最低點的過程,有

解得:,所以彈性勢能增加

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲,一維坐標系中有一質(zhì)量為m=2kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出),t=0時刻,物塊在外力作用下沿x軸開始運動,如圖乙為其位置坐標和速率平方關(guān)系圖像的一部分,下列說法正確的是

A. t=4s時物塊的速率為2m/s

B. 物塊做勻加速直線運動且加速度大小為

C. t=4s時物塊位于x=4m

D. 0~4s時間內(nèi)物塊運動的位移6m

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A.飽和光電流一定不同

B.因為材料不同逸出功不同,所以遏止電壓Uc不同

C.光電子的最大初動能不同

D.因為光強不確定,所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同

E.分別用不同頻率的光照射之后繪制Ucν圖象(ν為照射光頻率,圖乙為其中一小組繪制的圖象),圖象的斜率可能不同

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(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如圖所示)?

(2)若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離,則氫原子的初動能至少為多少?

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【題目】如圖所示為兩個等量點電荷的電場線,圖中A點和B點、C點和D點皆關(guān)于兩電荷連線的中點0對稱,若將一電荷放此電場中,則以下說法正確的是()

A. 電荷在0點受力最大

B. 電荷沿直線由AB的過程中,電場力先增大后減小

C. 電荷沿直線由AB的過程中,電勢能先增大后減小

D. 電荷沿直線由CD的過程中,電場力先增大后減小

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【題目】直線ab是電場中的一條電場線,從a點無初速度釋放一電子,電子僅在電場力作用下,沿直線從a點運動到b點,其電勢能Ep隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示.設(shè)a、b兩點的電場強度分別為EaEb,電勢分別為φaφb.(  )

A. Ea>Eb

B. EaEb

C. φaφb

D. φaφb

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A. 12 m/s ,39 m/s B. 8 m/s,38 m/s

C. 12 m/s,19.5 m/s D. 8 m/s,13 m/s

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