如圖所示,有一豎直固定在地面的透氣圓筒,筒中有一輕彈簧,其下端固定,上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí),圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊有阻力的作用,阻力的大小恒為Ff=mg(g為重力加速度).在初始位置滑塊靜止,圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊的阻力為零,彈簧的長(zhǎng)度為l.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2l處自由落下,與滑塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短.碰撞后物體與滑塊粘在一起向下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又被彈回向上運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)到剛發(fā)生碰撞位置時(shí)速度恰好為零,不計(jì)空氣阻力。求

(1)物體與滑塊碰撞后共同運(yùn)動(dòng)速度的大。

(2)下落物體與薄滑塊相碰過(guò)程中損失的機(jī)械能多大。

(2)碰撞后,在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的變化量。


 (1)設(shè)物體下落至與薄滑塊碰撞前的速度為v0,在此過(guò)程中機(jī)械能守恒,依據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgl=mv/2

解得v0=

設(shè)碰撞后共同速度為v,依據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0=2mv

解得v=.---------------------5分

(2) 物體與薄滑塊相碰過(guò)程中損失的機(jī)械能

---------------------4分

(3)設(shè)物體和滑塊碰撞后下滑的最大距離為x,依據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)碰撞后物體與滑塊一起向下運(yùn)動(dòng)到返回初始位置的過(guò)程,有

-2Ffx=0-×2mv2

設(shè)在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧的彈力所做的功為W,依據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)碰撞后物體與滑塊一起向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程,有W+2mgx-Ffx=0-×2mv2

解得:。所以彈簧的彈性勢(shì)能增加了


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:


關(guān)于熱學(xué)知識(shí)的下列敘述中正確的是(  )

A.溫度降低,物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速率不一定都變小

B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)

C.第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律,但它是制造不出來(lái)的

D.在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


仔細(xì)觀察氫原子的光譜,發(fā)現(xiàn)它只有幾條不連續(xù)的亮線,其原因是 (  )

A.氫原子只有幾個(gè)能級(jí)

B.氫原子只能發(fā)出平行光

C.氫原子有時(shí)發(fā)光,有時(shí)不發(fā)光

D.氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的,所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的

  

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一對(duì)正負(fù)電子可形成一種壽命比較短的稱為電子偶素的新粒子,電子偶素中的正電子與負(fù)電子都以速率繞他們連線的中點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng),假定玻爾關(guān)于氫原子的理論可用于電子偶素,電子的質(zhì)量,速率和正、負(fù)電子間的距離的乘積也滿足量子化條件,即式中成為量子數(shù),可取整數(shù)值1,2,3,……h(huán)為普朗克常量。試求電子偶素處在個(gè)定態(tài)時(shí)的r和能量以及第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量之差。

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


熱輻射是指所有物體在一定的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象.輻射強(qiáng)度指垂直于電磁波方向的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量.在研究同一物體于不同溫度下向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)與其輻射強(qiáng)度的關(guān)系時(shí),得到如圖所示的圖線:圖中橫軸λ表示電磁波的波長(zhǎng),縱軸Mλ表示某種波長(zhǎng)電磁波的輻射強(qiáng)度,則由Mλ—λ圖線可知,同一物體在不同溫度下

A.向外輻射同一波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度相同

B.向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)范圍是相同的

C.向外輻射的電磁波的總能量隨溫度升高而減小

D.輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度升高而向短波方向偏移

   

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為,電場(chǎng)寬度為,左邊界有一固定的絕緣墻壁,如圖所示,質(zhì)量為的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上,電場(chǎng)線與軌道平行,B球處于電場(chǎng)的右邊界處,A球距離墻壁為),A、B兩球帶正電,電量分別為;今由靜止同時(shí)釋放兩球,問(wèn)(已知所有碰撞機(jī)械能均不損失,小球電量不轉(zhuǎn)移,忽略兩球的庫(kù)侖力作用)

(1)A球第一次與墻壁碰時(shí)B球的速度大;

(2)要使A球第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就能與B球相碰,求滿足的條件

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


有尺寸可以忽略的小物塊A,放在足夠長(zhǎng)的水平地面上.取一無(wú)蓋的長(zhǎng)方形木盒B將A罩。瓸的左右內(nèi)壁間的距離為L(zhǎng).B的質(zhì)量與A相同.A與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μA,B與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μB,且μB>μA.開始時(shí),A的左端與B的左內(nèi)壁相接觸(如圖所示),兩者以相同的初速度v0向右運(yùn)動(dòng).已知A與B的內(nèi)壁發(fā)生的碰撞都是完全彈性的,且碰撞時(shí)間都極短.A與B的其他側(cè)面之間均無(wú)接觸,重力加速度為g.

(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間A、B發(fā)生第一次碰撞(設(shè)碰撞前A、B均未停下)

(2)A和B右側(cè)第一次相碰后,若還能夠和B的左端相遇,試通過(guò)定量討論說(shuō)明此次相遇時(shí)A、B兩個(gè)物體的速率那個(gè)大些?還是等大?

(3)要使A、B同時(shí)停止,而且A與B間輕輕接觸(即無(wú)作用力),求初速v0的所有可能的值(用含有L、μB、μA和g的代數(shù)式表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,光滑的水平面上靜止停放著質(zhì)量均為m的A、B兩輛小車,A車上靜止站著一個(gè)質(zhì)量為m的人。若此人從A車跳到B車上,并與B車保持相對(duì)靜止。在此過(guò)程中,A車、B車、人各自動(dòng)量變化的矢量和等于______________。此后,A車與B車的速度大小之比為______________。

      

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,平行金屬板A、B水平正對(duì)放置,分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間,在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng),軌跡如圖中虛線所示,那么

A.若微粒帶正電荷,則A板一定帶正電荷

B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加

C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加

D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加

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