【題目】如圖甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是mA＝4.0kg和mB＝3.0kg。用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側(cè)與豎直墻壁相接觸。另有一物塊C從t＝0時(shí)以一定速度向右運(yùn)動，在t＝4s時(shí)與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，C的v－t圖象如圖乙所示。求：

（1）C的質(zhì)量mC；

（2）t＝8s時(shí)彈簧具有的彈性勢能Ep1，4~12s內(nèi)墻壁對物塊B的沖量大小I；

（3）B離開墻后的運(yùn)動過程中彈簧具有的最大彈性勢能Ep2。

【答案】（1）2kg ；（2）27J，36N·S；（3）9J

【解析】

（1）由題圖乙知，C與A碰前速度為v1＝9m/s，碰后速度大小為v2＝3m/s，C與A碰撞過程動量守恒

mCv1＝(mA＋mC)v2

解得C的質(zhì)量mC＝2kg。

（2）t＝8s時(shí)彈簧具有的彈性勢能

Ep1＝(mA＋mC)v22=27J

取水平向左為正方向，根據(jù)動量定理，4~12s內(nèi)墻壁對物塊B的沖量大小

I=(mA＋mC)v3-(mA＋mC)（-v2）=36N·S

（3）由題圖可知，12s時(shí)B離開墻壁，此時(shí)A、C的速度大小v3＝3m/s，之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能守恒，且當(dāng)A、C與B的速度相等時(shí)，彈簧彈性勢能最大

(mA＋mC)v3＝(mA＋mB＋mC)v4

(mA＋mC)＝(mA＋mB＋mC)＋Ep2

解得B離開墻后的運(yùn)動過程中彈簧具有的最大彈性勢能Ep2＝9J。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】ABCD是一個(gè)正方形盒子，CD邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔O，盒子中有沿AD方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E.粒子源不斷地從A處的小孔沿AB方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，初速度為v0，在電場作用下，粒子恰好從O處的小孔射出，（帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略）求：

（1）正方形盒子的邊長L；（用m，v0，q，E表示）

（2）該帶電粒子從O處小孔射出時(shí)的速率v.（用v0表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場，A、B相距6cm，C、D為電場中的兩點(diǎn)，且CD＝4cm，CD連線和場強(qiáng)方向成θ=60°角．一個(gè)電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)過程中電場力做功為3.2×10－17J，求：（電子的電荷量e=1.60×10－19C）

（1）A、B間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；

（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差；

（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為 L、電阻 r＝0.3Ω、質(zhì)量 m＝0.1kg 的金屬棒 CD 垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是 L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有 R＝0.5Ω 的電阻，量程為0~3.0A 的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為 0~1.0V 的電壓表接在電阻 R 的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過平面�，F(xiàn)以向右恒定外力 F 使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以 v＝2m/s 的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏。問：

(1)在圖中標(biāo)出兩塊表的正負(fù)接線柱；

(2)此滿偏的電表是什么表？說明理由；

(3)拉動金屬棒的外力 F 多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在足夠大的水平平臺上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；

②用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；

③a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺上；

④細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動；

⑤記錄滑塊a通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；

⑥滑塊a最終停在C點(diǎn)（圖中未畫出），用刻度尺測出AC之間的距離Sa；

⑦小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離Sb；

⑧改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測量。

（1）a球經(jīng)過光電門的速度為：______________（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

（2）該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動量守恒定律”，則只需驗(yàn)證等式_____________成立即可。（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

（3）改變彈簧壓縮量，多次測量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到與Sa的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖線的斜率為k，則平臺上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為______。（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是由電源E、靈敏電流計(jì)G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合．在下列四個(gè)過程中，靈敏電流計(jì)中有方向由a到b電流的是(　 　)

A. 減小平行板電容器兩極板的正對面積

B. 減小平行板電容器兩極板間的距離

C. 在平行板電容器中插入電介質(zhì)

D. 增大平行板電容器兩極板的正對面積

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c表示O處點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)不同的等勢面，相鄰等勢面的間距相等，一電子射入電場后(只受電場力作用)的運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，其中1、2、3、4表示運(yùn)動軌跡與等勢面的交點(diǎn)，由此可以判定(　 　)

A. O處的點(diǎn)電荷一定帶正電

B. 三個(gè)等勢面的電勢高低關(guān)系是φc>φb>φa

C. 電子運(yùn)動過程中，動能先增大后減小

D. 電子從位置2到位置3與從位置3到位置4過程中電場力所做的功相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場，在虛線PQ右側(cè)距PQ為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì))無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，A點(diǎn)到MN的距離為，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：

(1) 電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；

(2) 電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ；

(3) 電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電量為1.0×10－8C、質(zhì)量為2.5×10－3kg的物體在光滑絕緣水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動，勻強(qiáng)電場的方向與x軸平行．若從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，已知該物體的位移x與時(shí)間t的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m為單位，t以s為單位．則t=5.0s末物體的速率是_____m/s，該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為_______V/m

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