【題目】如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。 B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、 B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短。求從Ａ開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中，求：

（1）碰撞過程中C物塊受到的沖量大��；

（2）B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能與B、C碰撞后彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能之比；

【答案】（1） （2）

【解析】

根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律聯(lián)立即可求出碰撞過程中C物塊受到的沖量大小；系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出速度，然后應(yīng)用能量守恒定律可以求出彈簧的彈性勢(shì)能。

（1）從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí)，對(duì)A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

B與C發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)，設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2，對(duì)B、C組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得：

B與C發(fā)生完全非彈性碰撞過程中，對(duì)C根據(jù)動(dòng)量定理：I=mv2-0

聯(lián)立可得：

（2）B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時(shí)，根據(jù)能量守恒，此時(shí)的彈性勢(shì)能：

可得：

B、C碰撞后瞬間至彈簧壓縮到最短的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒：

B、C碰撞后瞬間至彈簧壓縮到最短的過程中，根據(jù)能量守恒：

聯(lián)立可得：

則有：

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】一皮帶傳送裝置如右圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時(shí)，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長(zhǎng)度，則當(dāng)彈簧從自由長(zhǎng)度到第一次達(dá)最長(zhǎng)這一過程中，物體的速度和加速度變化的情況是 （ ）

A．速度增大，加速度增大

B．速度增大，加速度減小

C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小

D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量都是m的小物體甲、乙（視為質(zhì)點(diǎn)）先后輕輕放在傳送帶的最左端，甲到達(dá)A處時(shí)恰好達(dá)到速率v，乙到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到速率v。則下列說法正確的是（ ）

A. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的加速度相同

B. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C. 傳送帶對(duì)甲、乙兩物體做功相等

D. 乙在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量與甲在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正）。下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外

D. 在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻�？衫@O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好�？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程Ⅱ）。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則等于（ ）

A.

B.

C.

D. 2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)站在電梯底板上，如圖所示的v-t圖像是計(jì)算機(jī)顯示的觀光電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度變化的情況（豎直向上為正方向），根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中( )

A. 在5s～10s內(nèi)，該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力等于他所受的重力

B. 在0～5s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

C. 在10s～20s內(nèi)，該同學(xué)所受的支持力不變，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

D. 在20s～25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)原來靜止的碳14原子核，它衰變時(shí)放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓，兩圓的直徑之比為7：1，如圖所示，那么碳14的衰變方程為（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50 Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是以每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為計(jì)時(shí)單位取的計(jì)數(shù)點(diǎn))。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = 9.80 m/s2。根據(jù)紙帶求：若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時(shí)減少的重力勢(shì)能為____；動(dòng)能為____;從以上數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是_______________________；產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________（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】如圖所示，傾角為θ的直角斜面體靜止在粗糙的水平地面上，其頂端固定一輕質(zhì)定滑輪。輕彈簧和輕繩相連，一端連接質(zhì)量為m2的物塊B，另一端連接質(zhì)量為m1的物塊A。物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的輕繩豎直，物塊A靜止在光滑斜面上的P點(diǎn)，彈簧和斜面平行，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep。現(xiàn)將物塊A緩慢沿斜面向上移動(dòng)，直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，此時(shí)再由靜止釋放物塊A，當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的速度為零。已知彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，不計(jì)滑輪的摩擦，整個(gè)過程斜面體始終保持靜止。求：

⑴釋放物塊A的瞬間，地面對(duì)斜面體摩擦力的大小和方向；

⑵當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的加速度大小和方向；

⑶物體A運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度。

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