【題目】如圖所示，一輕彈簧豎直放置在地面上，下端固定，上端連接一質(zhì)量為 1kg 的物體A，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧被壓縮了0．15m。質(zhì)量也為 1kg 的物體B從A正上方 h =0．2m 處自由下落，然后A、B結(jié)合在一起向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)彈簧形變量為x時(shí)的彈性勢(shì)能為Ek=kx2/2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)。不計(jì)空氣阻力， 重力加速度 g=10m/s 2。

求

①碰撞后瞬間兩物體的總動(dòng)能

②碰后AB的最大動(dòng)能。

【答案】① 1J ②1．75J

【解析】

試題分析：（1）A、B的質(zhì)量相等，設(shè)為m．物體B自由下落時(shí)，由機(jī)械能守恒定律得：

mgh=mv02

解得：；

碰撞過程A、B的動(dòng)量守恒，以向下為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

mv0=（m+m）v

代入數(shù)據(jù)解得：；

碰后A、B的總動(dòng)能：EK=（m+m）v2

代入數(shù)據(jù)解得：EK=1．5J；

（2）A處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由胡克定律得 mg=kx1，得

碰后A、B一起向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力不斷增大，當(dāng)彈力與AB的總重力大小相等時(shí)，動(dòng)能最大．設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x2．則有 2mg=kx2；

可得 x2=2x1=0．3m

從碰后到動(dòng)能最大的過程中A、B下降的高度為 h′=x2-x1=0．15m

根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：

解得碰后A、B的最大動(dòng)能 EKm=0．75J；

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】某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球做平拋運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如下圖所示的照片，已知每個(gè)小方格邊長9．8cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9．8m/s2。

（1）若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有被拍攝到的小球位置坐標(biāo)為 。

（2）小球平拋的初速度大小為 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】交通信號(hào)“綠波”控制系統(tǒng)一般被稱為“綠波帶”，它是根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)情況對(duì)各路口紅綠燈進(jìn)行協(xié)調(diào)，使車輛通過時(shí)能連續(xù)獲得一路綠燈。鄭州市中原路上某直線路段每間隔L=500m就有一個(gè)紅綠燈路口，綠燈時(shí)間，紅燈時(shí)間，而且下一路口紅綠燈亮起總比當(dāng)前路口紅綠燈滯后。要求汽車在下一路口綠燈再次亮起后能通過該路口（即經(jīng)過前一路口后，在下一路口第一次紅燈亮之前通過該路口）。汽車可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)通過路口的時(shí)間，道路通行順暢。

(1)某路口綠燈剛亮起時(shí)，某汽車恰好通過，要使該汽車保持勻速行駛，在后面道路上再連續(xù)通過五個(gè)路口，滿足題設(shè)條件下，汽車勻速行駛的最大速度是多少？最小速度又是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(2)若某路口遭遇紅燈，待綠燈剛亮起時(shí)，某汽車由靜止開始，以加速度a=2m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，加速到第(1)問中汽車勻速行駛的最大速度以后，便以此速度一直勻速運(yùn)動(dòng)，試通過計(jì)算判斷，當(dāng)該汽車到達(dá)下一路口時(shí)能否遇到綠燈。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左右兩個(gè)容器的側(cè)壁都是絕熱的、底部都是導(dǎo)熱的、橫截面積均為S。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由容積可忽略的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)�，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)為P0，外部氣溫為T0=273K保持不變，兩個(gè)活塞因自身重力對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0．1P0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示�，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸人恒溫?zé)崴壑校俅纹胶鈺r(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0．8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求：

（1）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；

（ii）水的溫度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在平行板電容器上加上如圖乙所示的交變電壓，在貼近E板處有一粒子放射源，能夠逐漸發(fā)射出大量質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，忽略粒子離開放射源時(shí)的初速度及粒子間的相互作用力，粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短可認(rèn)為平行板間電壓不變，。從極板F射出的粒子能夠繼續(xù)沿直線向右運(yùn)動(dòng)，并由O點(diǎn)射入右側(cè)的等腰直角三角形磁場(chǎng)區(qū)域，等腰直角三角形ABC的直角邊邊長為L，O為斜邊AB的中點(diǎn)，在OA邊上放有熒光屏，已知所有粒子剛好不能從AC邊射出磁場(chǎng)，接收到粒子的熒光屏區(qū)域能夠發(fā)光。求：

（1）熒光屏上亮線的長度；

（2）所加電壓的最大值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第一四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)圓心在M（L,0）點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外，一帶正電的粒子從第三象限中的Q（-2L,-L）點(diǎn)以速度沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，從P（2L,0）點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比。

（2）粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=10kg的小車停放在光滑水平面上。在小車右端施加一個(gè)F=10N的水平恒力。當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2．8m/s時(shí)，在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=2．0kg的小黑煤塊（小黑煤塊視為質(zhì)點(diǎn)且初速度為零），煤塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．20。假定小車足夠長。則下列說法正確的是： （ ）

A．煤塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．小車一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C．煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為9m

D．小煤塊最終在小車上留下的痕跡長度為2．8m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）

A. 初速度越大，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長

B. 物體落地時(shí)的水平位移與初速度無關(guān)

C. 物體只受到重力作用，是a=g的變速運(yùn)動(dòng)

D. 物體落地時(shí)的水平位移與拋出點(diǎn)的高度無關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程是有方向性的

B. 一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展

C. 氣體擴(kuò)散現(xiàn)象向著無序性增加的方向進(jìn)行,是可逆過程

D. 一個(gè)宏觀狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀狀態(tài)越多，越是無序，熵值越大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案