【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有一固定的擋板,擋板左端定一個輕彈簧。小車AB的質量M=3kg,長L=4m(其中O為小車的中點,AO部分粗糙,BO部分光滑),一質量為m=1kg的小物塊(可視為質點),放在小車的最左端,車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運動,車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但未與擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度,小物塊與彈簧作用過程中彈簧始終處于彈性限度內,小物塊與小車AO部分之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,重力加速度取10m/s2。求

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;

(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧對小物塊的沖量;

(3)小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠。

【答案】(1)2J;(2)4kgm/s,水平向右;(31.5m;

【解析】1)對小物塊,有ma=-μmg
根據(jù)運動學公式v2v022a
由能量關系mv2Ep,
解得EP=2J
2)設小物塊離開彈簧時的速度為v1,有mv12Ep
對小物塊,根據(jù)動量定理I=-mv1-mv
由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得I=-4kgm/s
彈簧對小物塊的沖量大小為4kgm/s,方向水平向左.
3)小物塊滑過O點和小車相互作用,由動量守恒mv1=m+Mv2
由能量關系μmgxmv12 (m+M)v22
小物塊最終停在小車上距A的距離xAx
解得xA=1.5m

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,B是質量為1kg、半徑為0.2m的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上,A是質量為2kg的細長直桿,光滑套管O被固定在豎直方向,A可以自由上下運動,物塊C的質量為1kg,緊靠半球形碗放置,初始時A桿被握住,使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸,(如圖),然后從靜止開始釋放A,A、B、C便開始運動,則以下說法正確的是

A. 長直桿的下端第一次運動到碗內的最低點時,B的速度為1m/s

B. 長直桿的下端第一次運動到碗內的最低點時,C的速度為2m/s

C. 運動過程中,長直桿的下端能上升到的最高點距離半球形碗內底部的高度為0.1m

D. 從靜止釋放A到長直桿的下端又上升的到距碗底有最大高度的過程中,CB做功為-2J

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【題目】在圖甲所示的裝量中,K為一金屬板,A為金屬電極,都密封在真空的玻璃管中,W為由石英片封蓋的窗口,單色光可通過石英片射到金屬板K上,E為輸出電壓可調的直流電源,其負極與電極A相連,是電流表,實驗發(fā)現(xiàn),當用某種頻率的單色光照射K時,K會發(fā)出電子(光電效應),這時,即使A、K之間的電壓等于零,回路中也有電流,當A的電勢低于K時,而且當AK的電勢低到某一值時,電流消失, 稱為截止電壓,當改變照射光的頻率,截止電壓也將隨之改變,其關系如圖乙所示,如果某次實驗我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù),又知道了電子電量,則(

A. 可得該金屬的極限率

B. 可求得電子的質量

C. 可求得普朗克常量

D. 可求得該金屬的逸出功

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【題目】如圖所示,第四象限內有互相垂直的勻強電場E與勻強磁場B1,E的大小為0.5×103V/m,B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區(qū)域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合。一質量m=1×1014kg、電荷量q=1×1010C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經P點即進入處于第一象限內的磁場B2區(qū)域。一段時間后,微粒經過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0,10cm),N點的坐標為(0,30cm),不計微粒重力。

(1)請分析判斷勻強電場E的方向并求出微粒的運動速度v;

(2)勻強磁場B2的大小為多大;

(3)B2磁場區(qū)域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表(均為理想電表)三種元器件,電源電動勢E、內阻r均保持不變,定值電阻R1R2R3R4=4︰3︰2︰1,小燈泡電阻RL=R1,R1>r,電路中有電流通過,下列說法中正確的是

A. 要使路端電壓最大,則應該①接小燈泡,②接電壓表,③接電流表

B. 要使電源輸出功率最大,則應該①接電流表,②接小燈泡,③接電壓表

C. 要使電源總功率最大,則應該①接電流表,②接電壓表,③接小燈泡

D. 要使閉合電路中電源效率最高,則應該①接小燈泡,②接電流表,③接電壓表

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【題目】如圖,沿東西方向站立的兩同學(左西右東)搖繩發(fā)電實驗:把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流計(零刻度在表盤中央)的兩個接線柱上,形成閉合回路,然后迅速搖動MN這段。假設圖M中情景發(fā)生在赤道,則下列說法正確的是

A. 搖到最高點時,中電流最大

B. 搖到最低點時,受到的安培力最大

C. 向下運動時,N點電勢比M點電勢高

D. 過程中,靈敏電流計指針的偏轉方向不變

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【題目】如圖,在真空室內的P點,能沿紙面向各個方向不斷發(fā)射電荷量為+q,質量為m的粒子(不計重力),粒子的速率都相同。abP點附近的一條水平直線,P到直線ab的距離PC=L,Q為直線ab上一點,它與P點相距PQ=L。當直線ab以上區(qū)域只存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場時,水平向左射出的粒子恰到達Q點;當ab以上區(qū)域只存在平行該平面的勻強電場時,所有粒子都能到達ab直線,且它們到達ab直線時動能都相等,其中水平向左射出的粒子也恰好到達Q點。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)a粒子的發(fā)射速率

(2)勻強電場的場強大小和方向

(3)僅有磁場時,能到達直線ab的粒子所用最長時間和最短時間的比值

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【題目】一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導線框靜止在光滑絕緣水平桌面上,桌面上直線PQ左側有方向豎直向下的勻強磁場I,磁感應強度大小為B,PQ右側有方向豎直向上的勻強磁場磁感應強度大小為2B,俯視圖如圖所示,F(xiàn)使線框以垂直PQ的初速度向磁場運動,當線框的三分之一進入磁場線框速度為 ,在這個過程中下列說法正確的是

A. 線框速度為,線框中感應電流方向為逆時針方向

B. 線框速度為,線框的加速度大小為

C. 線框中產生的焦耳熱為

D. 流過導線橫截面的電荷量為

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【題目】如圖兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球AB,細線上端固定在同一點,若兩個小球繞豎直軸做勻速圓周運動時恰好在同一高度的水平面內,則下列說法中正確的是

A. 線速度vA=vB B. 角速度ωAωB

C. 加速度aA=aB D. 周期TA=TB

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