【題目】如圖所示,一輕質彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H=5 m的光滑水平桌面上。現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h=1.8 m高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運動,經(jīng)一段時間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段時間后從桌面邊緣飛出。已知mA=

1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,g=10 m/s2,求:

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結束瞬間的速度;

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能;

(3)滑塊C落地點與桌面邊緣的水平距離。

【答案】(1)v2=2m/s (2) Epmax=3J (3)s=2m

【解析】(1)滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開始滑下的過程,機械能守恒,設其滑到底面的速度為v1,由機械能守恒定律有:

解得:v1=6m/s

滑塊A與B碰撞的過程,A、B系統(tǒng)的動量守恒,碰撞結束瞬間具有共同速度設為v2,

由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2

解得:v2v1=2m/s

(2)滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧,壓縮的過程機械能守恒,被壓縮彈簧的彈性勢能最大時,滑塊A、B、C速度相等,設為速度v3,v3v1=1m/s

由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3

由機械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32

Ep=3J

(3)被壓縮彈簧再次恢復自然長度時,滑塊C脫離彈簧,設滑塊A、B的速度為v4,滑塊C的速度為v5,

分別由動量守恒定律和機械能守恒定律有:

(mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5

解得:v4=0,v5=2m/s

滑塊C從桌面邊緣飛出后做平拋運動:gt2S=v5t

H=gt2

解得:S=2m

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質量為20kg的物體,沿水平面向右運動,它與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g)( )

A. 所受摩擦力大小為20N,方向向左

B. 所受摩擦力大小為20N,方向向右

C. 運動的加速度大小為,方向向左

D. 運動的加速度大小為,方向向左

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【題目】在物理學的發(fā)展過程中,許多物理學家做出了杰出貢獻。下列說法符合事實的是

A. 庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷間相互作用規(guī)律,并提出電荷間的作用力是通過電場實現(xiàn)的

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A. 它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間

B. 它一定在赤道上空運行

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【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動,在現(xiàn)代科學實驗和技術設備中有廣泛的應用。如圖1所示為電子槍的結構示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運動。已知電子的質量為m,電荷量為e,不計電子重力及電子間的相互作用力。設電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。

(1)求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大。

(2)示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運動。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個偏轉電極,兩板長度均為L,極板右側邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點為電場區(qū)域的中心點。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中,若兩板間不加電場,電子打在屏上的O′點。為了使電子打在屏上的P點, P與O′相距h,已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點。則需要在兩極板間加多大的電壓U;

(3)電視機中顯像管的電子束偏轉是用磁場來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點,ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時,電子打在屏上的b點。為了使電子打在屏上的c點,c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強磁場。求這個磁場的磁感應強度B的大小。

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【題目】關于物體的運動,下列說法正確的是( )

A. 做曲線運動的物體,其速度一定變化

B. 物體受到的合外力方向變化,一定做曲線運動

C. 物體做曲線運動,其加速度一定變化

D. 物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做勻速圓周運動

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【題目】(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑如圖甲所示,則金屬絲直徑d = ________mm,用游標卡尺測量金屬小球直徑如圖乙所示,小球直徑D = ________ cm

2)某同學欲將量程為200μA電流表G改裝成電壓表

該同學首先采用如圖所示的實驗電路測量該電流表的內(nèi)阻Rg,圖中R1R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路,將R1的阻值調到最大,斷開開關S2閉合開關S1后,調節(jié)R1的阻值,使電流表的指針偏轉到滿刻度,接下來他應該正確操作步驟________(選填下列步驟前的字母代號),最后記下R2的阻值;

A.閉合S2,調節(jié)R1R2的阻值,使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

B.閉合S2,保持R1不變,調節(jié)R2的阻值,使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

如果按正確操作步驟測得R2的阻值為120Ω,則認為Rg的阻值大小_____(選填字母代號) ;

A. 6 B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω

③如果該同學在調節(jié)R1使電流表滿偏過程中,發(fā)現(xiàn)電流表指針滿偏時,R1的接入阻

值不到其總阻值的二分之一。為了減小實驗誤差,該同學可以采取下列措施中的______(選填字母代號) ;

A.將R2換成一個最大阻值更大的電阻箱

B.將R1換成一個最大阻值為現(xiàn)在二分之一的電阻箱

C.將電源換成一個電動勢為現(xiàn)在電源兩倍、內(nèi)阻可以忽略的電源

D.將電源換成一個電動勢為現(xiàn)在電源二分之一、內(nèi)阻可以忽略的電源

④利用上述方法測量出的電流表內(nèi)阻值_______(選填大于或小于)該電流表內(nèi)阻的真實值

⑤依據(jù)以上的測量數(shù)據(jù)可知,若把該電流表改裝成量程為3V的電壓表,需與該表___(選填串或并)聯(lián)一個阻值為__________Ω的定值電阻。

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【題目】雨天在野外騎車時,在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴,行駛時感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起,使后輪離開地面而懸空,然后用手勻速搖腳踏板,使后輪飛速轉動,泥巴就被甩下來,如圖所示,圖中a、b為后輪輪胎邊緣上的最高點與最低點,c、d為飛輪邊緣上的兩點,則下列說法正確的是

A. 飛輪上cd兩點的向心加速度相同

B. 后輪邊緣a、b兩點線速度相同

C. 泥巴在圖中的b點比在a點更容易被甩下來

D. a點的角速度大于d點的角速度

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【題目】一小球從地面豎直上拋,后又落回地面,小球運動過程中所受空氣阻力與速度成正比,取豎直向上為正方向.下列關于小球運動的速度v、加速度a、位移s、機械能E隨時間t變化的圖象中,可能正確的有

A.

B.

C.

D.

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