2.如圖,水平面上有以質(zhì)量m=1kg的小車,其右端固定一水平輕質(zhì)彈簧,彈簧左端連接一質(zhì)量m0=1kg的小物塊,小物塊與小車一起以v0=6m/s的速度向右運動,與靜止在水平面上質(zhì)量M=4kg的小球發(fā)生正碰,碰后小球的速度v=2m/s,碰撞時間 極短,彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦阻力.求:
(Ⅰ)小車與小球碰撞后瞬間小車的速度v1;
(Ⅱ)從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中,彈簧彈力對小車的沖量大。

分析 (Ⅰ)小車與小球碰撞過程,動量守恒,根據(jù)動量守恒定律列式求解;
(Ⅱ)當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,設(shè)小車的速度大小為v2,根據(jù)動量守恒定律和動量定理列式求解即可.

解答 解:(Ⅰ)小車與小球碰撞過程,動量守恒,以向右為正,根據(jù)動量守恒定律有
mv0=Mv+mv1
解得v1=-2 m/s,負號表示碰撞后小車向左運動,
(Ⅱ)當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,設(shè)小車的速度大小為v2,根據(jù)動量守恒定律有:
m0v0+mv1=(m0+m)v2
解得v2=2 m/s                                                   
設(shè)碰撞后瞬間到彈簧最短的過程,彈簧彈力對小車的沖量大小為I,根據(jù)動量定理有
I=mv2-mv1
解得I=4 N•s           
答:(Ⅰ)小車與小球碰撞后瞬間小車的速度v1大小為2m/s,方向向左;
(Ⅱ)從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中,彈簧彈力對小車的沖量大小為4 N•s.

點評 整個運動的過程中,系統(tǒng)的動量守恒,對于不同的過程,根據(jù)動量守恒計算即可,注意要規(guī)定正方向,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光.比較a、b、c三束光,可知(  )
A.當(dāng)它們在真空中傳播時,c光的波長最長
B.當(dāng)它們在玻璃中傳播時,c光的速度最大
C.若它們都從玻璃射向空氣,c光發(fā)生全反射的臨界角最大
D.對同一雙縫干涉裝置,c光干涉條紋之間的距離最小

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10.從1907 年起,密立根就開始測量金屬的遏止電壓CU(即圖1所示的電路中電流表○G的讀數(shù)減小到零時加在電極K、A之間的反向電壓)與入射光的頻率v,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以檢驗愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性.按照密立根的方法我們利用圖示裝置進行實驗,得到了某金屬的UC--v圖象如圖2所示.下列說法正確的是(  )
A.該金屬的截止頻率約為4.27×1014Hz
B.該金屬的截止頻率約為5.50×1014Hz
C.該圖線的斜率為普朗克常量
D.該圖線的斜率為這種金屬的逸出功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,勻強磁場分布在半徑為R的$\frac{1}{4}$圓形區(qū)域MON內(nèi),Q為半徑ON上的一點且OQ=$\frac{\sqrt{2}}{2}$R,P點為邊界上一點,且PQ與OM平行.現(xiàn)有兩個完全相同的帶電粒子以相同的速度射入磁場(不計粒子重力及粒子間的相互作用),其中粒子1從M點正對圓心射入,恰從N點出,粒子2從P點沿PQ射入,下列說法正確的是( 。
A.粒子2一定從N點射出磁場
B.粒子2在P、N之間某點射出磁場
C.粒子1與粒子2在磁場中的運行時間之比為3:2
D.粒子1與粒子2在磁場中的運行時間之比為2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.某同學(xué)在測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r實驗中,為了能同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線,設(shè)計了如圖甲所示的電路.由于只有一個電壓表V1,該同學(xué)用多用電表的電壓擋(如圖乙)接在A、B間測量電壓.測量過程如下:閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,同時記錄電阻箱的阻值R、電壓表V1的示數(shù)U1、多用電表的示數(shù)U2,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I.該同學(xué)多次測量后分別描繪了a、b兩條U-I圖線,如圖丙所示.請回答下列問題:
(1)用多用電表電壓擋測量時,紅表筆應(yīng)接圖甲中的B(填“A”或“B”)點,某次測量如圖乙所示,其讀數(shù)為2.00V;
(2)寫出計算流過電阻箱電流的表達式I=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}$(用U1、U2、R表示);
(3)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是圖丙中的b(填“a”或“b”);
(4)根據(jù)圖丙可以求得電源的電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=2.0Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為1.0W.

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7.下列說法正確的是( 。
A.盧瑟福通過α粒子散射實驗確定了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
B.康普頓效應(yīng)證實了光的粒子特性
C.一群處于第四能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,將向外輻射六種不同頻率的光子
D.愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2表明,物體具有的能量和它的質(zhì)量之間有簡單的正比關(guān)系
E.紫外線照射某金屬表明時發(fā)生了光電效應(yīng),則紅外線也一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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14.示波器是一種多功能電學(xué)儀器,可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形.示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,其簡化圖如圖甲所示.電子槍釋放電子并使電子加速后從小孔A射出,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn),電子束打在熒光屏形成光跡.這三部分均封裝于真空玻璃殼中.已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應(yīng).
(1)閉合開關(guān)S,電子槍中的燈絲K發(fā)熱后逸出電子,電子逸出的初速度可忽略不計.經(jīng)過陰極K和陽極A之間電壓為U0的電場加速后,電子從陽極板A上的小孔中射出,求電子射出時的速度v0是多大?
(2)電子被U0的電場加速后進入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡化為如圖乙所示的偏轉(zhuǎn)電場.偏轉(zhuǎn)電極的極板長為L1,兩板間距離為d,極板右端與熒光屏的距離為L2,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加如圖丙所示的正弦交變電壓時(所有電子均能從極板中射出,且電子穿過極板的時間極短,約10-9s),求電子打在熒光屏上產(chǎn)生的亮線的最大長度;
(3)若在偏轉(zhuǎn)電極XXˊ上加如圖丁所示的電壓,在偏轉(zhuǎn)電極YYˊ上加如圖丙所示的電壓時,熒光屏上顯示出如圖戊所示的圖形,此時XXˊ上所加電壓的周期是多少?
若在兩個偏轉(zhuǎn)電極上均加上u=Asin(ωt+φ)或u=Acos(ωt+φ)(φ取各種不同值)交變電壓時,熒光屏上將顯示出各種各樣的圖形,這些圖形稱為李薩茹圖形.若在偏轉(zhuǎn)電極YYˊ上加如圖丙所示的電壓,在偏轉(zhuǎn)電極XXˊ上加如圖己所示的電壓時,請你嘗試畫出熒光屏上將會出現(xiàn)的圖形(畫在答題紙上的方格圖內(nèi)).

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11.如圖(a)所示,兩段等長細線將質(zhì)量分別為2m、m的小球A、B懸掛在O點,小球A受到水平向右的恒力F1的作用,小球B受到水平向左的恒力F2的作用,當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時,出現(xiàn)了如圖(b)所示的狀態(tài),小球B剛好位于O點正下方,則F1與F2的大小關(guān)系正確的是(  )
A.F1=4F2B.F1=3F2C.F1=2F2D.F1=F2

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12.如圖所示,豎立在光滑水平面上的輕質(zhì)硬桿端及其正中央分別固定質(zhì)量相同的小球A、B,桿原來靜止.現(xiàn)輕觸一下A球使桿自由倒下,設(shè)其在倒下過程中著地端始終不離開地面,則( 。
A.桿倒下過程地面對桿的支持力始終沿著桿的方向
B.著地時兩球的運動方向都豎直向下
C.桿倒下過程A球的機械能增加
D.桿倒下過程B球的機械能增加

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