3.如圖所示,質(zhì)量均為m的兩滑塊A、B用輕彈簧連接,以相同的速度v沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng),能與質(zhì)量也為m的靜止滑塊C發(fā)生正碰,碰后B、C粘在一起.在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中.求:
Ⅰ.彈簧的最大彈性勢(shì)能;
Ⅱ.滑塊C的最大動(dòng)能.

分析 BC首先碰撞,粘在一起后再與A相互作用,當(dāng)三者的速度相等時(shí),AB間的距離最短,此時(shí)彈簧壓縮量最大,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,由動(dòng)量守恒定律可求出此時(shí)三者的共同速度.BC碰撞時(shí),有機(jī)械能的損失,當(dāng)BC粘在一起后與A相互作用的過(guò)程中,不但動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒,結(jié)合能量守恒可求系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值;當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),C的動(dòng)能最大,由動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒求解

解答 解:Ⅰ.設(shè)碰后B、C的共同速度為vBC,以后A、B、C三者的共同速度為v
對(duì)B、C由動(dòng)量守恒定律得:mv=2mvBC
${v_{BC}}=\frac{v}{2}$,
對(duì)A、B、C由動(dòng)量守恒定律得:2mv=3mv
${v_共}=\frac{2}{3}v$,
另根據(jù)機(jī)械能守恒得:$\frac{1}{2}m{v^2}+\frac{1}{2}•2m{v_{BC}}^2=\frac{1}{2}•3m{v_共}^2+{E_p}$
${E_p}=\frac{1}{12}m{v^2}$
Ⅱ.第二次彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊C有最大動(dòng)能:$\frac{1}{2}m{v^2}+\frac{1}{2}•2m{v_{BC}}^2=\frac{1}{2}m{v_1}^2+\frac{1}{2}•2m{v_2}^2$,
2mv=mv1+2mv2
${v_2}=\frac{5}{6}v$,
故滑塊C的最大動(dòng)能:${E_k}=\frac{25}{72}m{v^2}$
答:Ⅰ彈簧的最大彈性勢(shì)能$\frac{1}{12}{mv}^{2}$;
Ⅱ滑塊C的最大動(dòng)能$\frac{25}{72}m{v}^{2}$.

點(diǎn)評(píng) 該題考察了應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒動(dòng)量解決問(wèn)題,但是要注意動(dòng)量守恒時(shí),機(jī)械能不一定守恒.該題的關(guān)鍵就是BC相互碰撞時(shí)動(dòng)量守恒,但機(jī)械能不守恒,在BC粘在一起后再與A相互作用的過(guò)程中,不但動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.如圖為自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖,經(jīng)過(guò)測(cè)量A、B輪的半徑比為2:1,C輪的半徑為32cm.假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈,則自行車(chē)前進(jìn)的速度約為(  )
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.用單色光通過(guò)小圓盤(pán)和小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí),在光屏上得到衍射圖形,它們的特征是( 。
A.中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋
B.中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋
C.用小圓盤(pán)時(shí)中央是暗的,用小圓孔時(shí)中央是亮的
D.用小圓盤(pán)時(shí)中央是亮的,用小圓孔時(shí)中央是暗的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.某同學(xué)在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r實(shí)驗(yàn)中,用下列器材組裝成了一個(gè)電路:
電壓表V1、電壓表V2、電流表、滑動(dòng)變阻器R、小燈泡、電池、電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減。撏瑢W(xué)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),經(jīng)多次測(cè)量后分別描繪了a、b兩條U-I圖線,如圖所示.

(1)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖.
(2)電池的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V、內(nèi)阻r=2Ω.
(3)在U-I坐標(biāo)中兩條圖線相交時(shí)電池的效率為66.7%.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖1為“探究物體的加速度與質(zhì)量和受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.沙和沙桶的質(zhì)量為m,小車(chē)和砝碼的質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中將沙和沙桶的重力作為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力.

(1)實(shí)驗(yàn)前,在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時(shí),下列注意事項(xiàng)正確的是A.
A.應(yīng)該讓小車(chē)連接紙帶并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.必須讓小車(chē)連接沙桶
C.紙帶和沙桶都應(yīng)連接
D.紙帶和沙桶不能連接
(2)現(xiàn)保持沙和沙桶的總質(zhì)量m不變,改變小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M,探究加速度和質(zhì)量的關(guān)系.如圖2是某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,交變電流的頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則小車(chē)的加速度為2.0m/s2(保留兩位有效數(shù)字).通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到多組加速度a、質(zhì)量M的數(shù)據(jù),為了方便準(zhǔn)確地研究二者關(guān)系,一般選用縱坐標(biāo)為加速度a,則橫坐標(biāo)為$\frac{1}{M}$(填M或$\frac{1}{M}$).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.測(cè)量某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,提供器材如下:
待測(cè)電源:電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,內(nèi)阻約為1.5Ω;
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻Rv=3kΩ;
電流表A:量程0~0.6A,內(nèi)阻RA約為0.1Ω;
定值電阻R1:阻值為3Ω;
定值電阻R2:阻值為1.5kΩ;
滑動(dòng)變阻器R:最大阻值為10Ω;
電鍵、導(dǎo)線若干.
甲同學(xué)采用圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量,乙同學(xué)采用圖乙所示電路進(jìn)行測(cè)量.

兩同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得電壓表和電流表的多組讀數(shù),在U-I坐標(biāo)系中分別進(jìn)行描點(diǎn)連線,得到直線后,將直線向兩側(cè)延長(zhǎng),得到在兩坐標(biāo)軸上的截距如圖所示.
(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)為坐標(biāo)系中的圖②(填寫(xiě)序號(hào)①或②);
(2)用圖①測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為4.47V和1.49Ω.
(3)按照乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路,用細(xì)線替代導(dǎo)線,完成實(shí)物連接.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng),并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng);經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,從光滑路段進(jìn)入粗糙路段.兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示.求:
(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比;
(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失機(jī)械能之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

12.如圖為某科技興趣小組用速度傳感器測(cè)量加速度的實(shí)驗(yàn)裝置,該同學(xué)設(shè)計(jì)的思路是將小車(chē)都從A位置由靜止釋放,然后改變速度傳感器B與A位置的距離,用毫米刻度尺測(cè)量出該距離x,用速度傳惑器測(cè)出小車(chē)在不同距離處的速度v,測(cè)出多組v,x的數(shù)據(jù),根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),小組中一位同學(xué)在直角坐標(biāo)系中做出一個(gè)圖象的形狀為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,但他只在坐標(biāo)系上標(biāo)上了橫坐標(biāo)表示的物理量是x,忘記了縱坐標(biāo)表示的物理量,根據(jù)所學(xué)過(guò)的規(guī)律可知縱坐標(biāo)表示的物理量為速度的平方,經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算知該直線的斜率為k,故可求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為$\frac{k}{2}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的理解,正確的是( 。
A.初速度大的物體,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
B.物體距離地面越高,水平拋出的距離一定越遠(yuǎn)
C.在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),可以將物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)看成勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由物體下落的高度決定

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同步練習(xí)冊(cè)答案