【題目】如圖所示,光滑水平面上,質(zhì)量為2m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧,處于靜止;質(zhì)量為m的小球A以初速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),接著逐漸壓縮彈簧并使B運(yùn)動(dòng),過一段時(shí)間,A與彈簧分離,設(shè)小球A、B與彈簧相互作用過程中無機(jī)械能損失,彈簧始終處于彈性限度以內(nèi).求當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E.

【答案】解:當(dāng)A球與彈簧接觸以后,在彈力作用下減速運(yùn)動(dòng),而B球在彈力作用下加速運(yùn)動(dòng),彈簧勢(shì)能增加,當(dāng)A、B速度相同時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大.設(shè)A、B的共同速度為v,彈簧的最大勢(shì)能為E,取向右為正方向,A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則有:
mv0=(m+2m)v
由機(jī)械能守恒定律有:
聯(lián)立兩式得:
答:當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E是
【解析】當(dāng)A、B速度相同時(shí),彈簧被壓縮到最短,彈簧的勢(shì)能最大,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求出彈簧的最大彈性勢(shì)能.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用功能關(guān)系和動(dòng)量守恒定律,掌握當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒;重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1;動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變即可以解答此題.

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】質(zhì)量為m的小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落,加速度大小為g;在t秒末使其加速度大小變?yōu)閍方向豎直向上,再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn).不計(jì)空氣阻力且小球從未落地,則以下說法中正確的是( 。
A.a=4g
B.返回到A點(diǎn)的速率2at
C.自由下落t秒時(shí)小球的速率為at
D.小球下落的最大高度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.,現(xiàn)有一塊表面水平的木板,被放在光滑的水平地面上。它的右端與墻之間有一段距離,其長(zhǎng)度L0.08m。另有一小物塊以2m/s 的初速度v0從木板的左端滑上它.已知木板和小物塊的質(zhì)量均為1kg,小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=01,木板足夠長(zhǎng)使得在以后的運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終不與墻接觸,木板與墻碰后木板以原速率反彈,碰撞時(shí)間極短可忽略,取g=10m/s2。求:

1)木板第一次與墻碰撞時(shí)的速度;

2)從小物塊滑上木板到二者達(dá)到共同速度時(shí),木板與墻碰撞的次數(shù)和所用的時(shí)間;

3)達(dá)到共同速度時(shí)木板右端與墻之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,作用于O點(diǎn)的三個(gè)力平衡,設(shè)其中一個(gè)力大小為F1,沿-y 方向,大小未知的力F2+x方向夾角為θ,下列說法正確的是( )

A. F3只能在第二象限

B. F3只能在第三象限

C. F3F2夾角越小,則F3F2的合力越小

D. F3的最小值為F1cosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】右端帶有 光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車靜置于光滑水平面上,如圖所示.一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上小車,關(guān)于小球此后的運(yùn)動(dòng)情況,以下說法正確的是( )

A.小球速度為零時(shí),上升到圓弧軌道的最高點(diǎn)
B.小球可能離開小車水平向左做平拋運(yùn)動(dòng)
C.小球可能離開小車做自由落體運(yùn)動(dòng)
D.小球可能離開小車水平向右做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛。遇突發(fā)情況后,司機(jī)緊急剎車使車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。已知汽車速度在1s內(nèi)減小了8m/s,則(

A. 汽車在減速過程中的加速度大小為8m/s2

B. 在減速行駛的全過程中,汽車的平均速度大小為10m/s

C. 汽車剎車后,在3s內(nèi)滑行的距離是24m

D. 汽車剎車后,在2s末的速度大小為4m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究共點(diǎn)力合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟:

A.在白紙上按比例作出兩個(gè)力F1F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F;

B.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮筋拉至同樣長(zhǎng)度;

C.記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)F1F2的讀數(shù),并且記錄它們的方向;

D.在水平放置的木板上,墊一張白紙,把橡皮筋的一端固定在板上P點(diǎn),用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端,通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O,并記下此位置,如圖所示;

E.記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和細(xì)繩方向,按同一比例作出這個(gè)力的圖示,比較這個(gè)實(shí)測(cè)合力F′和按平行四邊形定則求出的合力F,看它們的大小和方向是否相近;

F.用刻度尺測(cè)量出PO之間的距離并記錄;

G.改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),并得出結(jié)論.

1)上述實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的錯(cuò)誤,這個(gè)步驟是 (填選項(xiàng)前的字母);正確的操作應(yīng)為

2)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟是多余的,這個(gè)步驟是 (填選項(xiàng)前的字母);

3)將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列,應(yīng)為 (填選項(xiàng)前的字母).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為確定某電子元件的電氣特性,做如下測(cè)量.

①用多用表測(cè)量該元件的電阻,選用“×10”倍率的電阻檔后,應(yīng)先 , 再進(jìn)行測(cè)量,之后多用表的示數(shù)如圖(a)所示,測(cè)得該元件電阻為Ω.
②某同學(xué)想精確測(cè)得上述待測(cè)電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.電流表A1(量程50mA、內(nèi)阻r1=10Ω)
B.電流表A2(量程200mA、內(nèi)阻r2約為2Ω)
C.定值電阻R0=30Ω
D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為10Ω)
E.電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4V)
F.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理如圖(b)所示,N兩處的電流表應(yīng)選用(填器材選項(xiàng)前相應(yīng)的英文字母).開關(guān)s閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于(選填“a”或者“b”).
③若M、N電表的讀數(shù)分別為IM、IN , 則Rx的計(jì)算式為Rx=(用題中字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說法錯(cuò)誤的是( )

A.三個(gè)粒子都帶正電荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta=Tb=Tc

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