【題目】如圖所示,小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓球a靜止下垂,將球b向右拉起,使細(xì)線拉直水平,已知細(xì)線長為L,小球a、b的質(zhì)量分別為2mm,在小球a上固定有極少量火藥。從靜止釋放球b,兩球碰撞后火藥發(fā)生爆炸而相互分開,此后觀察到系小球a的細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為90°。忽略空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)系小球b的細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角;

(2)兩球在碰撞過程中增加的機(jī)械能。

【答案】(1)90°;(2)2mgL

【解析】

(1)b球下擺過程中,由動(dòng)能定理得

解得

碰后觀察到系小球a的細(xì)線與豎直方向之間的夾角為90°,由動(dòng)能定理得

解得

碰撞過程動(dòng)量守恒,規(guī)定向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律可

解得

方向水平向右;

b球反向彈回,由動(dòng)能定理得

解得

所以系小球b的細(xì)線與豎直方向之間的最大傾角為90°

(2)兩球從碰撞前到火藥爆炸后過程中增加的機(jī)械能等于碰撞前后動(dòng)能的差,則有

解得

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,小球從A點(diǎn)以水平速度v0拋出,恰能無碰撞的從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道BCD。O為圓弧的圓心,CD為圓弧的水平直徑,D點(diǎn)處于A點(diǎn)的正下方。已知圓弧半徑OD=R,∠COB=45°,不計(jì)摩擦和空氣阻力。則下列各說法中正確的是(

A.小球的初速度v0,圓弧半徑R,滿足

B.小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間

C.A、D兩點(diǎn)間的距離

D.若從A點(diǎn)以v0的速度向下拋出小球,則小球不能運(yùn)動(dòng)回A點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量均為的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5。現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力F,方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度大小為,下列說法正確的是( 。

A.,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小

B.,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等

C.,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小

D.,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一次測量定值電阻Rx阻值()的分組實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩組分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)過程:

(1)甲組可選器材如下:

滑動(dòng)變阻器RA0~500Ω,100mA);

滑動(dòng)變阻器RB0~5Ω,2A);

電流表A0~0.6A、內(nèi)阻約;0~3A、內(nèi)阻約0.5Ω);

電壓表V0~3V、內(nèi)阻約1.5kΩ;0~15V、內(nèi)阻約7.5kΩ);

電源E(電動(dòng)勢為3V);

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

①為便于調(diào)節(jié)和測量,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,應(yīng)選擇_____(選填“RA”或“RB”);

②請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)器材,在圖甲中將實(shí)物電路連接完整______________;

③按以上操作,測得Rx___Rx(填“>”、“=”或“<”)。

(2)乙組可選器材如下:

電壓表V0~3V);

滑動(dòng)變阻器RC10Ω,1A);

電阻箱R00~999.99Ω);

電源E(電動(dòng)勢為3V);

開關(guān)S。

請根據(jù)乙組的電路圖乙和以上實(shí)驗(yàn)器材在MN處先接______,按一定的步驟操作后記下儀表的讀數(shù),再換接_____,正確操作后測出Rx的阻值;

若在MN處更換器材時(shí),不小心將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移了一些,測量結(jié)果將______(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)比較甲乙兩組測量結(jié)果,______組更接近真實(shí)值(填“甲”或“乙”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究表明,兩個(gè)鄰近的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力,如圖中虛線所示,分子間作用力的合力隨分子間距變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。關(guān)于分子間的作用力和分子勢能,下列說法正確的是

A. 分子間距增大,斥力減小,引力增大

B. 由圖可知,當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)分子間作用力合力為0

C. 當(dāng)分子間的距離r<r0時(shí),減小分子間距離,分子間作用力做負(fù)功,分子勢能增加

D. 當(dāng)分子間的距離r>r0時(shí),增大分子間距離,分子間作用力做正功,分子勢能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水星或金星運(yùn)行到地球和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)稱為“行星凌日”.已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天,若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道,理論計(jì)算得到水星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為116天,金星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為584天,則下列判斷合理的是( 。

A.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍

B.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍

C.金星的軌道半徑大約是水星的3倍

D.實(shí)際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角,所以水星或金星相鄰兩次凌日的實(shí)際時(shí)間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,固定的粗糙斜面體上,一質(zhì)量為的物塊與一輕彈簧的一端連接,彈簧與斜面平行,物塊靜止,彈簧處于原長狀態(tài),自由端位于點(diǎn),F(xiàn)用力拉彈簧,拉力逐漸增加,使物塊沿斜面向上滑動(dòng),當(dāng)自由端向上移動(dòng)時(shí)。則( 。

A.物塊重力勢能增加量一定為

B.彈簧彈力與摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于木塊動(dòng)能的增加量

C.彈簧彈力、物塊重力及摩擦力對物塊做功的代數(shù)和等于物塊機(jī)械能的增加量

D.拉力與摩擦力做功的代數(shù)和等于彈簧和物塊的機(jī)械能增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直徑水平,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無碰撞地進(jìn)入槽中,并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn),不計(jì)物塊的大小,P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h,重力加速度大小為g,則下列說法正確的是( 。

A.物塊從PB過程克服摩擦力做的功為mgR

B.物塊從AB過程與圓弧槽間正壓力為

C.物塊在B點(diǎn)時(shí)對槽底的壓力大小為

D.物塊滑到C點(diǎn)(C點(diǎn)位于AB之間)且OCOA的夾角為θ,此時(shí)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A.封閉容器中的理想氣體,若溫度不變,體積減半,則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍,氣體的壓強(qiáng)加倍

B.液體表面張力是液體表面層分子間距離小,分子力表現(xiàn)為斥力所致

C.隨著分子間距增大,分子間引力和斥力均減小,分子勢能不一定減小

D.導(dǎo)熱性能各向同性的固體,可能是單晶體

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