【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊(均可視為質(zhì)點(diǎn)),A固定,C與斜面底端處的擋板接觸,B與C通過輕彈簧相連且均處于靜止?fàn)顟B(tài),A、B間的距離為d。現(xiàn)釋放A,一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞,重力加速度大小為g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求A與B碰撞前瞬間A的速度大小v0;

(2)若A、B碰撞為彈性碰撞,碰撞后立即撤去A,且B沿斜面向下運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)(此時(shí)B與C未接觸彈簧仍在彈性限度內(nèi)),彈簧的彈性勢(shì)能增量為Ep,求B沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的最大距離x;

(3)若A下滑后與B碰撞并粘在一起,且C剛好要離開擋板時(shí),A、B的總動(dòng)能為Ek,求彈簧的勁度系數(shù)k。

【答案】(1) ;(2) ;(3)

【解析】

1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律:

解得

2)設(shè)碰撞后瞬間AB的速度大小分別為v1v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:

由能量關(guān)系:

解得v1=0 ;

AB碰撞后,對(duì)B沿斜面向下壓縮彈簧至B速度為零的過程,根據(jù)能量關(guān)系:

解得

3AB碰撞前,彈簧的壓縮量:

設(shè)AB碰撞后瞬間的共同速度大小為v3,則:mv0=2mv3

解得

當(dāng)C恰好要離開擋板時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為:

可見,在B開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)到C剛好要離開擋板的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能該變量為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:

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,MN為平行板電容器的兩個(gè)金屬極板,G為靜電計(jì),開始時(shí)閉合開關(guān)S,靜電計(jì)張開一定角度。則下列說法正確的是

A. 開關(guān)S保持閉合狀態(tài),將R的滑片向右移動(dòng),靜電計(jì)指針張開角度增大

B. 開關(guān)S保持閉合狀態(tài),將兩極板間距增大,靜電計(jì)指針張開角度增大

C. 斷開開關(guān)S后,將兩極板間距增大,板間電壓不變

D. 斷開開關(guān)S后,緊貼下極板插入金屬板,板間場(chǎng)強(qiáng)不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流,其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線a所示。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式電流的說法正確的是(  )

A. 圖線a電動(dòng)勢(shì)的有效值為V

B. 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為23

C. 在圖中t0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零

D. 圖線b電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e100sinπtV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用氫原子能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘,可以制成氫原子鐘.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖.(

A. 當(dāng)氫原子處于不同能級(jí)時(shí),核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的

B. 氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)比從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)

C. 當(dāng)用能量為的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時(shí),氫原子一定不能躍遷到激發(fā)態(tài)

D. n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)釋放的光子可以使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】傳送帶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的應(yīng)用,例如在港口用傳送帶裝卸貨物,在機(jī)場(chǎng)用傳送帶裝卸行李等,為人們的生活帶來了很多的便利.如圖甲所示,為一傳送帶輸送機(jī)卸貨的簡(jiǎn)化模型:長(zhǎng)為L的傳送帶與水平面夾角為θ,傳送帶以速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).圖乙為小物塊運(yùn)動(dòng)的v—t圖象.根據(jù)以上信息可以判斷出(

A. 小物塊開始運(yùn)動(dòng)的加速度為

B. 小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

C. 時(shí)刻,小物塊的速度為

D. 傳送帶始終對(duì)小物塊做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一低電阻的螺線管Rx,已知螺線管的金屬絲電阻率ρ=17×l0-8Ω·m.某活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)出如下圖所示的實(shí)驗(yàn)原理圖來測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度.

1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖在答題紙相應(yīng)的位置連接實(shí)物圖____________;

2)測(cè)螺線管Rx的阻值:閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R1和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I;再將S2切換到b,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)仍為I,讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2.則螺線管電阻Rx的表達(dá)式為Rx=____________;

3)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則金屬絲的直徑為d=_______mm;

4)已知測(cè)得的金屬絲電阻值為4,可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為____________m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為95,原線圈接交流電源,副線圈的電路結(jié)構(gòu)如圖甲所示,已知R1= R2= R3,開關(guān)S斷開時(shí)R2兩端電壓按如圖乙所示規(guī)律變化。若閉合開關(guān)S,電表均為理想電表,下列說法正確的是

A. 電流表示數(shù)變小

B. 電壓表V1示數(shù)為180V

C. 變壓器的輸入功率減小

D. 電壓表V2示數(shù)為100V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某課題小組通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量河水的電阻率.現(xiàn)備有一根均勻的長(zhǎng)玻璃管(兩端各有一個(gè)圓形電極,可裝入樣品水,接觸電阻不計(jì))、電壓表(量程12 V,內(nèi)阻約10 kΩ)、電流表(量程100 μA,內(nèi)阻約50 Ω)、滑動(dòng)變阻器(10 Ω,1 A)、電池組(電動(dòng)勢(shì)E12 V,內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)、導(dǎo)線若干、直尺、待測(cè)的水樣品.如圖甲是他們用伏安法多次測(cè)量并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的水柱長(zhǎng)度L與水柱電阻R描點(diǎn)畫出的圖象;實(shí)驗(yàn)中還用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖乙所示.

請(qǐng)回答下面的問題:

(1)玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為________cm;

(2)請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫出測(cè)量水柱電阻的電路圖______

(3)所測(cè)水的電阻率為________Ω·m.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上。AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則( )

A. 當(dāng)F2μmg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止

B. 當(dāng)F時(shí),A的加速度為

C. 當(dāng)F3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)

D. 無(wú)論F為何值,B的加速度不會(huì)超過

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