【題目】如圖所示，CDE為光滑的軌道，其中ED是水平的，CD是豎直平面內(nèi)的半圓，與ED相切于D點(diǎn)，且半徑R=0.5m，質(zhì)量m=0.1kg的滑塊A靜止在水平軌道上，另一質(zhì)量M=0.5kg的滑塊B前端裝有一輕質(zhì)彈簧（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)）以速度v0向左運(yùn)動(dòng)并與滑塊A發(fā)生彈性正碰，若相碰后滑塊A能過半圓最高點(diǎn)C，取重力加速度g=10m/s2，則：

(1)B滑塊至少要以多大速度向前運(yùn)動(dòng)；

(2)如果滑塊A恰好能過C點(diǎn)，滑塊B與滑塊A相碰后輕質(zhì)彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少。

【答案】（1）3m/s；（2）0.375J

【解析】

（1）設(shè)滑塊A過C點(diǎn)時(shí)速度為vC，B與A碰撞后，B與A的速度分別為v1、v2，B碰撞前的速度為v0，過圓軌道最高點(diǎn)的臨界條件是重力提供向心力，由牛頓第二定律得：

由機(jī)械能守恒定律得：

B與A發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，以向右左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

由機(jī)械能守恒定律得：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

v0=3m/s；

（ 2）由于B與A碰撞后，當(dāng)兩者速度相同時(shí)有最大彈性勢(shì)能，設(shè)共同速度為v，A、B碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

由機(jī)械能守恒定律得

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

J

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】有人設(shè)計(jì)了可變阻尼的電磁輔助減震系統(tǒng)，由三部分組成。下部分是電磁偵測(cè)系統(tǒng):-部分是可變電磁阻尼系統(tǒng)，吸收震動(dòng)時(shí)的動(dòng)能:控制系統(tǒng)接收偵測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)，改變阻尼磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。系統(tǒng)如圖(1)所示，偵測(cè)線框、阻尼線圈固定在汽車底盤上，偵測(cè)系統(tǒng)磁體、減震系統(tǒng)磁體固定在車軸上，車軸與底盤通過一減震彈簧相連。偵測(cè)系統(tǒng)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B1=0.01T， 長(zhǎng)方形線框?qū)?/span>d=0.05m，整個(gè)回路的電阻，運(yùn)動(dòng)過程中，線框的下邊不會(huì)離開磁場(chǎng)，上邊不會(huì)進(jìn)入磁場(chǎng)。阻尼線圈由100個(gè)相互絕緣的獨(dú)立金屬環(huán)組成，這100個(gè)金屬環(huán)均勻固定在長(zhǎng)為0.2m的不導(dǎo)電圓柱體上，減震系.統(tǒng)磁場(chǎng)輻向分布，俯視如圖(2)所示，線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小處處相等，大小由控制系統(tǒng)控制。汽車靜止時(shí)，阻尼線圈恰好50匝處于磁場(chǎng)中，取此時(shí)偵測(cè)線框所在的位置為原點(diǎn)，取向下為正，線框相對(duì)偵測(cè)磁場(chǎng)的位移記為x，B2 的大小與x的關(guān)系如圖(3)所示。每個(gè)線圈的電阻為，周長(zhǎng)L=0.3m。不考慮阻尼線圈之間的電磁感應(yīng)，忽略阻尼線圈導(dǎo)體的粗細(xì)，設(shè)車軸與底盤總保持平行。

(1)偵測(cè)線框向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針還是逆時(shí)針?

(2)寫出偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，偵測(cè)線框流入控制系統(tǒng)的電量q與位移x的大小關(guān)系式:

(3)某次偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，流入控制系統(tǒng)的電量，這一過程底盤相對(duì)車軸做v=10m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，求這-過程阻尼線圈吸收了多少機(jī)械能;

(4)某次偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，流入控制系統(tǒng)的電量，求這一過程中安培力對(duì)阻尼線圈的總沖量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國(guó)志愿者王躍參與人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗(yàn)“火星－500”。假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是(　　 )

A. 飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度

B. 飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度

C. 飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 若軌道Ⅰ貼近火星表面，測(cè)出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測(cè)量某種材料制成的特種電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有

A．電流表G(內(nèi)阻Rg=120Ω，滿偏電流Ig=3mA)

B．電流表A(內(nèi)阻約為10Ω，量程為100mA)

C．螺旋測(cè)微器，刻度尺

D．電阻箱R0(0~9999Ω，0．5A)

E．滑動(dòng)變阻器R(5Ω，1A)

F．電池組E(6V，0．05Q)

G．一個(gè)開關(guān)S和導(dǎo)線若干

某同學(xué)進(jìn)行了下列操作：

（1）用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“×1”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電阻較___________(填“大”或“小”)，應(yīng)換為“×10”擋，并重新進(jìn)行測(cè)量時(shí)指針位置如圖1所示。

（2）把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=__________Ω。

（3）請(qǐng)用改裝好的電壓表設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)提供的器材和實(shí)驗(yàn)需要，將圖2中電路圖補(bǔ)充完整______。

（4）電阻率的計(jì)算：測(cè)得電阻絲的長(zhǎng)度為L，電阻絲的直徑為d，電路閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，請(qǐng)用已知量和測(cè)量量的字母符號(hào)(各量不允許代入數(shù)值)寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=______________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】多少水球可以擋住一顆子彈？不同的人被問到這個(gè)問題時(shí)，答案可能各不相同。國(guó)家地理頻道為此特地做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把10顆水球排在一條直線上，找來專家對(duì)著這排水球開槍，沒想到結(jié)果讓不少人出乎意料，僅四個(gè)水球就可以擋住子彈了！已知每個(gè)水球的直徑為 15cm，子彈以 800m/s 的初速度在水中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且恰好穿出第四個(gè)水球，忽略水球之間的距離。根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能確定的是（　�。�

A.子彈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

B.子彈的平均速度

C.子彈的加速度

D.子彈受到的阻力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，如圖所示，A、M、 B三點(diǎn)位于同-水平面上，C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)相同的小球分別從A、B處同時(shí)無初速釋放。則

A. 通過C、D時(shí)，兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟?/span>

B. 通過C 、D時(shí)，兩球的線速度大小相等

C. 通過C、D時(shí)，兩球的角速度大小相等

D. 通過C、D時(shí)，兩球的機(jī)械能相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車同時(shí)同地出發(fā)，沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，兩車速度的平方隨位移x的變化圖象如圖所示，下列說法正確的是

A.汽車甲的加速度大小為2 m/s2

B.汽車乙的加速度大小為1. 5 m/s2

C.汽車甲、乙在處的速度大小為m/s

D.汽車甲、乙在t = 4 s時(shí)相遇

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80kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員，在傾角θ為30°的斜坡頂端，從靜止開始勻加速下滑50m到達(dá)坡底，用時(shí)10s．若g取10m/s2，求：

（1）運(yùn)動(dòng)員下滑過程中的加速度大小；

（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)坡底時(shí)的速度大小；

（3）運(yùn)動(dòng)員受到的阻力大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距d =0.5m，導(dǎo)軌與水平面成=37°放置，斜面內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌間接有R=0.5的電阻，其它電阻均不計(jì)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中棒ab一直與導(dǎo)軌垂直，取sin37°=0.6。

（1）將棒ab由靜止釋放，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求棒ab能到達(dá)的最大速度；

（2）如圖乙所示，將電阻換成C=2F的電容(擊穿電壓較高)，將棒ab由靜止釋放，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到Q、N時(shí)的速度v=4m/s，求釋放時(shí)棒ab離Q、N點(diǎn)的距離；

（3）如圖丙所示，在第（2）問的基礎(chǔ)上在Q、N處各接上一根相互平行的足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌QR、NS，QR與PQ在同一豎直面內(nèi)，在與QN平行的GH邊界右側(cè)導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=0.5T， QG間導(dǎo)軌表面有絕緣光滑膜，棒ab經(jīng)過QN時(shí)速度大小v=4m/s保持不變，求最終電容器上所帶的電量。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案