【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一長(zhǎng)L=0.5m的輕繩，上端系在釘子上，下端懸掛質(zhì)量M=0.8kg的小球A，細(xì)線拉直且小球恰好靜止在光滑水平面上。一質(zhì)量m=0.1kg的小球B以速度=30m/s水平向左運(yùn)動(dòng)，與小球A發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞后小球A恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。（g取10m/s2）求：

(1)碰撞后瞬間小球A的速度多大；

(2)小球A從碰撞后到最高點(diǎn)的過(guò)程中所受合外力的沖量的大小及方向；

(3)碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能是多少。

【答案】(1) ；(2) ，方向水平向右；(3)

【解析】

(1)小球A恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)高速度為，由牛頓第二定律可得

變形可得

設(shè)A球與B球碰撞后的速度為，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理可得

代入數(shù)值可求得。

(2)取向?yàn)橛覟檎�，由�?dòng)量定理可得

合外力的沖量大小，方向水平向右。

(3)兩球碰撞前后動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后B的速度為，則有

代入數(shù)值可求得

碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向里．一可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的小球由軌道左端A無(wú)初速度滑下，當(dāng)小球滑至軌道最低點(diǎn)C時(shí)，給小球再施加一始終水平向右的外力F，使小球能保持不變的速率滑過(guò)軌道右側(cè)的D點(diǎn)，若小球始終與軌道接觸，重力加速度為g，則下列判斷正確的是

A.小球在C點(diǎn)受到的洛倫茲力大小為

B.小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為3mg+

C.小球從C到D的過(guò)程中，外力F的大小保持不變

D.小球從C到D的過(guò)程中，外力F的功率逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖，在金屬飛輪的外側(cè)有磁鐵（與飛輪不接觸），人用力蹬車帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要克服磁鐵對(duì)飛輪產(chǎn)生的阻礙，通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕拉線可以實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度的健身需求（當(dāng)拉緊旋鈕拉線時(shí)可以減小磁鐵與飛輪間的距離），下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.飛輪受到的阻力主要來(lái)源于磁鐵對(duì)它的安培力

B.人蹬車頻率一定時(shí)，拉緊旋鈕拉線，飛輪受到的阻力越大

C.控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，受到的阻力越小

D.控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，內(nèi)部的渦流越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知交流電頻率f=50Hz，m1= 50g、m2=150g，則（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(1)由紙帶的數(shù)據(jù)求得在打點(diǎn)0~5的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增量=_____J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量=______J；

(2)忽略一切阻力的情況下，若某同學(xué)作出圖像如圖，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=___m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用半徑相同的兩小球a、b的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖，斜槽與水平槽圓滑連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放b球，使a球從斜槽上某一固定點(diǎn)M由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把b球靜置于水平槽前端邊緣處，讓a球仍從M處由靜止?jié)L下，a球和b球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡，記錄紙上的O點(diǎn)是垂直所指的位置。

(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些_____________；

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B. a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

C．小球a、b的質(zhì)量ma、mb

D．小球a、b的半徑r

E．小球a、b 離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間t

F．記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC

(2)按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是______________；

(3)若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OA＝2.5cm，OB＝8.5cm，OC＝11cm，并知a、b兩球的質(zhì)量比為2︰1，則放入b球時(shí)a球落地點(diǎn)是記錄紙上的_______點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量P與碰撞后總動(dòng)量的百分誤差＝________%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)力F成正比，與檢驗(yàn)電流元IL成反比

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向也就是該處磁感線的切線方向

C.磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是一定的，與檢驗(yàn)電流I無(wú)關(guān)

D.磁感線越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ=37°，間距L=0.1m的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌底端接有阻值R=0.16Ω的電阻，不計(jì)其它電阻。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab始終垂直導(dǎo)軌。以O為原點(diǎn)，建立如圖所示方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x。在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下從x=0處由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其速度v與位移x滿足v=kx，加速度a與速度v滿足a=kv，k值為k=5s-1。當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)至x1=0.2m處時(shí)，電阻R消耗的電功率P=0.16W。重力加速度為g=10m/s2。（sin37°=0.6）求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

（2）0≤x≤0.8m范圍內(nèi)外力F隨位移x變化的關(guān)系式；

（3）在棒ab穿過(guò)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】冬季奧運(yùn)會(huì)中有自由式滑雪U型池比賽項(xiàng)目，其賽道橫截面如圖所示，為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員（按質(zhì)點(diǎn)處理）自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入賽道。運(yùn)動(dòng)員滑到賽道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)賽道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服賽道摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力），則（　　）

A.，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)能到達(dá)Q點(diǎn)

B.，運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并做斜拋運(yùn)動(dòng)

C.，運(yùn)動(dòng)員恰好能到達(dá)Q點(diǎn)

D.，運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并繼續(xù)豎直上升一段距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】通過(guò)科學(xué)實(shí)踐，人們建立起了各種能量的概念，總結(jié)出了一些能量守恒的規(guī)律．勢(shì)能是一種由于各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對(duì)位置決定的能量，如我們學(xué)過(guò)的重力勢(shì)能和電勢(shì)能就是典型代表．

(1)如圖所示，光滑直導(dǎo)軌AB和BC在底部B處平滑連接，形成凹槽結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌的A、C兩端在同一水平面上，B到AC水平面距離為H．有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B處以初速度v0（v0<）沿軌道向上運(yùn)動(dòng)，能使小球在凹槽軌道上一定范圍內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，以A、C兩點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考面，求小球在底部B處的機(jī)械能E機(jī)．

(2)靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中φ0和 d為已知量．一帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中x軸上處，由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿x 軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，忽略重力．求：

a．粒子在x=0處的動(dòng)能與電勢(shì)能之和；

b．從靜止開(kāi)始，粒子第一次返回到處所用時(shí)間T．

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