【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H=5 m的光滑水平桌面上。現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h=1.8 m高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運(yùn)動,經(jīng)一段時間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動一段時間后從桌面邊緣飛出。已知mA=

1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,g=10 m/s2,求:

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度;

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能;

(3)滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離。

【答案】(1)v2=2m/s (2) Epmax=3J (3)s=2m

【解析】(1)滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開始滑下的過程,機(jī)械能守恒,設(shè)其滑到底面的速度為v1,由機(jī)械能守恒定律有:

解得:v1=6m/s

滑塊A與B碰撞的過程,A、B系統(tǒng)的動量守恒,碰撞結(jié)束瞬間具有共同速度設(shè)為v2

由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2

解得:v2v1=2m/s

(2)滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧,壓縮的過程機(jī)械能守恒,被壓縮彈簧的彈性勢能最大時,滑塊A、B、C速度相等,設(shè)為速度v3,v3v1=1m/s

由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3

由機(jī)械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32

Ep=3J

(3)被壓縮彈簧再次恢復(fù)自然長度時,滑塊C脫離彈簧,設(shè)滑塊A、B的速度為v4,滑塊C的速度為v5

分別由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有:

(mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5

解得:v4=0,v5=2m/s

滑塊C從桌面邊緣飛出后做平拋運(yùn)動:gt2S=v5t

H=gt2

解得:S=2m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿水平面向右運(yùn)動,它與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g)( )

A. 所受摩擦力大小為20N,方向向左

B. 所受摩擦力大小為20N,方向向右

C. 運(yùn)動的加速度大小為,方向向左

D. 運(yùn)動的加速度大小為,方向向左

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)。下列說法符合事實(shí)的是

A. 庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷間相互作用規(guī)律,并提出電荷間的作用力是通過電場實(shí)現(xiàn)的

B. 法拉第首先提出了電場的概念,并用電場線形象的描述電場

C. 正負(fù)電荷是美國科學(xué)家密立根命名的

D. 富蘭克林用實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是(

A. 它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間

B. 它一定在赤道上空運(yùn)行

C. 周期為 24 小時的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星

D. 各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑不一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運(yùn)動,在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。

(1)求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大小;

(2)示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運(yùn)動。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個偏轉(zhuǎn)電極,兩板長度均為L,極板右側(cè)邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點(diǎn)為電場區(qū)域的中心點(diǎn)。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中,若兩板間不加電場,電子打在屏上的O′點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn), P與O′相距h,已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U;

(3)電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點(diǎn),ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時,電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn),c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。求這個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于物體的運(yùn)動,下列說法正確的是( )

A. 做曲線運(yùn)動的物體,其速度一定變化

B. 物體受到的合外力方向變化,一定做曲線運(yùn)動

C. 物體做曲線運(yùn)動,其加速度一定變化

D. 物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做勻速圓周運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑如圖甲所示,則金屬絲直徑d = ________mm,用游標(biāo)卡尺測量金屬小球直徑如圖乙所示,小球直徑D = ________ cm

2)某同學(xué)欲將量程為200μA電流表G改裝成電壓表

該同學(xué)首先采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測量該電流表的內(nèi)阻Rg,圖中R1、R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路,將R1的阻值調(diào)到最大,斷開開關(guān)S2閉合開關(guān)S1后,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,接下來他應(yīng)該正確操作步驟________(選填下列步驟前的字母代號),最后記下R2的阻值;

A.閉合S2調(diào)節(jié)R1R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

B.閉合S2,保持R1不變,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

如果按正確操作步驟測得R2的阻值為120Ω,則認(rèn)為Rg的阻值大小_____(選填字母代號) ;

A. 6 B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω

③如果該同學(xué)在調(diào)節(jié)R1使電流表滿偏過程中,發(fā)現(xiàn)電流表指針滿偏時,R1的接入阻

值不到其總阻值的二分之一。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,該同學(xué)可以采取下列措施中的______(選填字母代號) ;

A.將R2換成一個最大阻值更大的電阻箱

B.將R1換成一個最大阻值為現(xiàn)在二分之一的電阻箱

C.將電源換成一個電動勢為現(xiàn)在電源兩倍、內(nèi)阻可以忽略的電源

D.將電源換成一個電動勢為現(xiàn)在電源二分之一、內(nèi)阻可以忽略的電源

④利用上述方法測量出的電流表內(nèi)阻值_______(選填大于或小于)該電流表內(nèi)阻的真實(shí)值

⑤依據(jù)以上的測量數(shù)據(jù)可知,若把該電流表改裝成量程為3V的電壓表,需與該表___(選填串或并)聯(lián)一個阻值為__________Ω的定值電阻。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雨天在野外騎車時,在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴,行駛時感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起,使后輪離開地面而懸空,然后用手勻速搖腳踏板,使后輪飛速轉(zhuǎn)動,泥巴就被甩下來,如圖所示,圖中a、b為后輪輪胎邊緣上的最高點(diǎn)與最低點(diǎn),c、d為飛輪邊緣上的兩點(diǎn),則下列說法正確的是

A. 飛輪上c、d兩點(diǎn)的向心加速度相同

B. 后輪邊緣a、b兩點(diǎn)線速度相同

C. 泥巴在圖中的b點(diǎn)比在a點(diǎn)更容易被甩下來

D. a點(diǎn)的角速度大于d點(diǎn)的角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一小球從地面豎直上拋,后又落回地面,小球運(yùn)動過程中所受空氣阻力與速度成正比,取豎直向上為正方向.下列關(guān)于小球運(yùn)動的速度v、加速度a、位移s、機(jī)械能E隨時間t變化的圖象中,可能正確的有

A.

B.

C.

D.

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同步練習(xí)冊答案