如圖,光滑水平直軌道上有三個質童均為m的物塊A、B、C。B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質最不計).設A以速度朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,

(i) 整個系統(tǒng)s損失的機械能;

(ii) 彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。


(Ⅰ)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時,對A、B與彈簧組成的系統(tǒng),根據(jù)動量守恒定律得

 ①

此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞。設碰撞后的瞬時速度為v2,損失的機械能為ΔE。對B、C組成的系統(tǒng),由動量守恒和能量守恒定律得

  ②

  ③

聯(lián)立①②③式得  ④

(Ⅱ)由②式可知v2<v1,A將繼續(xù)壓縮彈簧,直至A、B、C三者速度相同,設此時速度為v3,此時彈簧被壓縮至最短,其彈性勢能為Ep。由動量守恒和能量守恒定律得

   ⑤

  ⑥

聯(lián)立④⑤⑥式得  ⑦


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,A、B兩物體的質量都為m,拉A物體的細線與水平方向的夾角為30°時處于靜止狀態(tài),不考慮摩擦力,設彈簧的勁度系數(shù)為k.若懸線突然斷開后,A在水平面上做周期為T的簡諧運動,當B落地時,A恰好將彈簧壓縮到最短,求:

(1)A振動時的振幅;

(2)B落地時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖,在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球a,b和c分別位于邊長為的正三角形的三個頂點上;a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已知靜電力常量為k。若 三個小球均處于靜止狀態(tài),則勻強電場場強的大小為                                                                                          (    )

A.                        B.                       

C.                           D.

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如圖所示,足夠大的絕緣水平面上有一質量為m、電荷量為-q的小物塊(視為質點),從A點以初速度v0水平向右運動,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。在距離A點L處有一寬度為L的勻強電場區(qū),電場強度方向水平向右,已知重力加速度為g,場強大小為則下列說法正確的是 ( )

A.適當選取初速度v0,小物塊有可能靜止在電場區(qū)內(nèi)

B.無論怎樣選擇初速度v0,小物塊都不可能靜止在電場區(qū)內(nèi)

C.要使小物塊穿過電場區(qū)域,初速度v0的大小應大于

D.若小物塊能穿過電場區(qū)域,小物塊在穿過電場區(qū)的過程中,機械能減少3μmgL

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科目:高中物理 來源: 題型:


下列關于熱現(xiàn)象的描述正確的是                                                                        (    )

a.根據(jù)熱力學定律,熱機的效率可以達到100%

b.做功和熱傳遞都是通過能量轉化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的

c.溫度是描述熱運動的物理量,一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同

d.物體由大量分子組成,其單個分子的運動是無規(guī)則的,大量分子的運動也是無規(guī)律的

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,在粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶正電小球,整個裝置處在有水平勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場組成的足夠大的復合場中,小球由靜止開始下滑,在整個運動過程中,關于描述小球運動的v-t圖像中正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以的速度通過MN進入其上方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).計算結果可用π表示。

(1)求O點與直線MN之間的電勢差;

(2)求圖b時刻電荷與O點的水平距離;

(3)如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:


(1)用多用電表歐姆檔粗略測量某元件的電阻,選用×10檔,測量結果如圖所示,則測得的電阻為        Ω;

(2)為探究該元件的導電性能(電阻隨電壓變化不太大)。提供了如下器材:

A.電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.9Ω)

B.電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3kΩ)

C.滑動變阻器R1(10Ω,0.3A)

D.滑動變阻器R2(1000Ω,0.1A)

E.電源E(電動勢3V,內(nèi)阻約0.1Ω)

F.開關S及導線若干。

①實驗中滑動變阻器應該選擇        (填寫器材序號),以保證實驗過程中調節(jié)方便;

②在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,要求閉合電鍵前滑動變阻器放置在合適位置;

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線,一條為元件真實的U—I圖線,另一條是本次實驗中測得的U—I圖線,其中        是本次實驗中測得的圖線。

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,兩皮帶輪問的距離L=6m,傳送帶南電動機驅動著以u=3m/s的速率向左轉動。質量為M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處由靜止釋放,到達底端時水平進入水平傳送帶,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1。

       (1)通過計算說明物體必從傳送帶右方離開傳送帶;

       (2)物體從滑上到離開傳送帶過程中產(chǎn)生了多少熱量;

       (3)為使物體M不從右方離開傳送帶,現(xiàn)用質量m=20g的子彈以V0=1000m/s速度水平向左擊中物體而沒有穿出,則對子彈擊中物體有何要求。

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