【題目】原長為2L的輕彈簧豎直放置在水平面上,將一質量為m的物塊從距離彈簧上端1.25L的高度處由靜止釋放,當彈簧被壓縮到最短時,彈簧的長度為L。傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平桌面上,現將該彈簧放在斜面上,一端固定在斜面底端,另一端與質量為2m的物塊A接觸但不連接。用外力推動物塊A至O點,此時彈簧長度為L,然后由靜止釋放物塊A。某時刻,將質量為0.5m的物塊B從斜面上距離O點為6L處靜止釋放,兩物塊在距離O點2L處發(fā)生彈性碰撞。重力加速度為g,兩物塊均可視為質點,彈簧均在彈性限度內,求:
(1)碰前瞬間,A、B速度的大小;
(2)第一次碰撞后,B沿斜面上滑的最大距離。
【答案】(1);(2)或
【解析】
(1)當彈簧豎直放置時,壓縮量為L時彈性勢能為,設物塊A與B碰前的速率為,對于m和豎直彈簧系統(tǒng),由機械能守恒定律
對于A和彈簧系統(tǒng),A碰前由功能關系
聯立得
設物塊B與A發(fā)生碰撞前的速度大小為,對于B,B碰前由機械能守恒
得
(2)物塊A與B發(fā)生碰撞時,物塊A有可能沿斜面向上運動,也有可能沿斜面向下運動;設碰后物塊B沿斜面上滑的最大距離為s,
①若物塊A在沿斜面向上運動過程中與B發(fā)生碰撞,以沿斜面向上為正方向,碰后A、B速度分別為、,對A、B系統(tǒng),由碰撞過程的動量守恒和機械能守恒
聯立解得
對于B,由機械能守恒
解得
②若物塊A在沿斜面向下運動過程中與B發(fā)生碰撞,以沿斜面向下為正方向,碰后A、B速度分別為以、,對A、B系統(tǒng),由碰撞過程的動量守恒和機械能守恒
聯立解得
對于B,由機械能守恒
解得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)固定在水平面內,缺口兩端引出兩根導線,與電阻R構成閉合回路.若圓環(huán)內加一垂直于紙面變化的磁場,變化規(guī)律如圖(b)所示.規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正,不計金屬圓環(huán)的電阻.以下說法正確的是
A.0~1 s內,流過電阻R的電流方向為b→R→a
B.2~3 s內,穿過金屬圓環(huán)的磁通量在減小
C.t=2 s時,流過電阻R的電流方向發(fā)生改變
D.t=2 s時,Uab=πr2B0
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【題目】如圖所示,一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經歷一系列過程變化后又到達狀態(tài)a,已知從狀態(tài)b經過等溫過程bc到達狀態(tài)c,ca平行于橫軸V,ab平行于縱軸p,下列說法正確的是_______ 。
A.在a到b過程中氣體的內能增加
B.在c到a過程中外界對氣體做功
C.在a到b過程中氣體對外界做功
D.在b到c過程中氣體從外界吸收熱量
E.在c到a過程中氣體從外界吸收熱量
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【題目】如圖所示,粗糙水平面上靜止放置一質量為2m的木板,在木板上右端靜置一質量為m的小滑塊。一可視為質點、質量為2m的小朋友蕩秋千,從A點由靜止出發(fā)繞O點下擺,當擺到最低點B時,小朋友在極短時間內用腳水平蹬踏木板的左端,然后自己剛好能回到A點。已知秋千的擺繩長為L,質量不計,AO與豎直方向的夾角為60°。小滑塊與木板之間、木板與水平面間的動摩擦因數都是,重力加速度為g。求:
(1)秋千擺到最低點B,小朋友未蹬踏木板時秋干擺繩的拉力大;
(2)小朋友蹬踏木板過程中,小朋友做功大;
(3)若小滑塊不從木板上滑下,木板至少應為多長。
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【題目】如圖為一消毒水簡易噴灑裝置,內部裝有一定量的水,水上部是密封的空氣,噴灑口管徑細小,F保持閥門緊閉,通過打氣筒再充入一些空氣。設所有過程溫度保持不變,下列說法正確的有( 。
A.充氣后,密封氣體分子單位時間撞擊器壁的次數增多
B.充氣后,密封氣體的分子平均動能增大
C.打開閥門后,密封氣體對外界做正功
D.打開閥門后,密封氣體從外界吸熱
E.打開閥門后,密封氣體的內能一直減小
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【題目】如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外.一電荷量為q(q>0)、質量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域,射入點與ab的距離為.已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計重力)( )
A.B.C.D.
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【題目】根據流體力學知識,流體對物體的作用力可用來表達。為一系數,為空氣密度,A為物體的截面積,v為物體相對于流體的速度。已知地球表面處=0.45,,g=10m/s2。球體積公式為。若將沙塵顆粒近似為球形,沙塵顆粒密度,半徑。求:
(1)沙塵顆粒在空氣中由靜止豎直下落過程中最大加速度的大。
(2)沙塵顆粒在空氣中豎直下落時的速度最大值,并說明地面附近要形成揚沙天氣的風速至少為多少。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一光束包含兩種不同頻率的單色光,從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為兩束單色光射出, a、b 分別為兩束單色光的出射點,下列說法正確的是( )
A.a光的頻率小于 b 光的頻率
B.在空氣中 a 光的波長小于b光的波長。
C.出射光束 a、b 一定相互平行
D.a、b 兩色光從同種玻璃射向空氣時,a 光發(fā)生全反射的臨界角大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用圖示實驗裝置探究“碰撞中的不變量”實驗,除了圖示裝置中的實驗儀器外,下列儀器中還需要的是(_____)
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.直流電源 E.交流電源
若實驗中得到一條紙帶如圖所示,已知A、B車的質量分別為,則該實驗需要驗證的表達式是_____________________。(用圖中物理量和已給出的已知量表示)
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