【題目】如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊PQ都可視作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量分別為2mm。Q與輕質(zhì)彈簧相連彈簧處于原長。設(shè)開始時PQ分別以2vv初速度向右勻速運(yùn)動,當(dāng)小滑塊P追上小滑塊Q與彈簧發(fā)生相互作用,在以后運(yùn)動過程中,求:

彈簧具有的最大彈性勢能?

小滑塊Q的最大速度?

【答案】(1)(2)

【解析】

彈簧在壓縮的過程中P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,可知當(dāng)壓縮最短時PQ速度相等,根據(jù)動量守恒可以求出速度,再根據(jù)能量守恒定律求解;

當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時Q的速度最大,根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列方程求解。

、Q通過彈簧發(fā)生碰撞,當(dāng)兩滑塊速度相等時,彈簧壓縮到最短,彈性勢能最大,設(shè)此時共同速度為,

P、包括彈簧組成的系統(tǒng),由動量守恒定律有:

解得:

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得:彈簧具有的最大彈性勢能為:

;

當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時Q的速度最大,設(shè)此時P的速度為Q的速度為,

根據(jù)動量守恒定律可得:

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得:

聯(lián)立解得:

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】如圖所示,小球用細(xì)繩系住,放在傾角為θ的固定光滑斜面上。當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移的過程中(小球始終靜止在斜面上),繩對球的拉力F和斜面對小球的支持力FN( )

A. F逐漸增大,FN逐漸減小

B. F先增大后減小,FN逐漸減小

C. F逐漸增大,FN逐漸增大

D. F先減小后增大,FN逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一端封閉、長約 1 m 的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一 個蠟燭做的蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊,然后將這個玻璃管倒置,在蠟 塊沿玻璃管上升的同時,將玻璃管水平向右移動.假設(shè)從某時刻開始計(jì)時,蠟塊 在玻璃管內(nèi)每 1 s 內(nèi)上升的距離都是 10 cm,玻璃管向右勻加速平移,每 1 s 內(nèi)通 過的水平位移依次是 2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖中,y 表示蠟塊豎 直方向的位移,x 表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t0 時蠟塊 位于坐標(biāo)原點(diǎn).

(1)蠟塊在豎直方向的速度 v1_________m/s

(2)請?jiān)趫D中畫出蠟塊 4 s 內(nèi)的軌跡;

(3)玻璃管向右平移的加速度 a__________m/s2

(4)t2 s 時蠟塊的速度 v2_____m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中。

某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下:

A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;

C.用兩個彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù);

D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;

E.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮筋使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按照同一標(biāo)度作出這個力的圖示;

F.比較力F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。

上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是______

如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖,則圖中的______是力的合力理論值,______是力的等效合力的實(shí)際測量值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個小孔,AOCD的中垂線,在MN的下方有勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外(圖中未畫出),質(zhì)量為m電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(電場方向指向O點(diǎn)),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場強(qiáng)大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場.

1)求粒子運(yùn)動的速度大;

2)粒子在磁場中運(yùn)動,與MN板碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個三角形勻強(qiáng)磁場,從A點(diǎn)射出磁場,則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少?MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少?

3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)后,第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等。當(dāng)滑動變阻器的滑片向b端移動時,則(

A.R3上消耗的功率逐漸增大

B.電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)增大

C.電源的輸出功率逐漸增大

D.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20095月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道B為軌道上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動,下列說法中正確的有

A)在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B)在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A的動能

C)在軌道上運(yùn)動的周期小于在軌道上運(yùn)動的周期

D)在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,兩平行金屬板、水平放置,兩板間的距離。電源電動勢E=20V,內(nèi)電阻,電阻,滑動變阻器的最大阻值R0=16Ω。當(dāng)滑動變阻器的滑片處于中間位置時,閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從板小孔以初速度v0=5 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為,質(zhì)量為,不考慮空氣阻力。取

(1)求電源的輸出功率是多大?

(2)通過計(jì)算說明小球能否到達(dá)板?如果能夠到達(dá)板,求小球到達(dá)板的速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ=37的粗糙傳送帶與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,傳送帶始終以v=3m/s的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動,A、B、C滑塊的質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,(各滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)).AB間夾著質(zhì)量可忽略的火藥.k為處于原長的輕質(zhì)彈簧,兩端分別與B、C連接.現(xiàn)點(diǎn)燃火藥(此時間極短且不會影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度),滑塊A6m/s的速度水平向左沖出,接著沿傳送帶向上運(yùn)動,已知滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75,傳送帶與水平面足夠長,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)計(jì)算滑塊A沿傳送帶向上滑行的最大距離x

(2)在滑塊B、彈簧、滑塊C相互作用的過程中,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時(此時滑塊A還未追上滑塊B),計(jì)算B、C的速度;

(3)若滑塊A追上滑塊B時能粘住,定量分析在AB相遇的各種可能情況下,A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能范圍.(提示:因A、B相遇時,B的速度不可預(yù)知,故粘住后A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能有各種可能值)

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