(10分)如圖所示,在光滑水平地面上,有一質量的平板小車,小車的右端有一固定的豎直擋板,擋板上固定一輕質細彈簧.位于小車上A點處的質量為的木塊(視為質點)與彈簧的左端相接觸但不連接,此時彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點左側的車面之間有摩擦,與A點右側的車面之間的摩擦可忽略不計.現(xiàn)小車與木塊一起以的初速度向右運動,小車將與其右側的豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知碰撞時間極短,碰撞后小車以的速度水平向左運動,取.
(i)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動量變化量的大;
(ii)若彈簧始終處于彈性限度內,求小車撞墻后與木塊相對靜止時的速度大小和彈簧的最大彈性勢能;
(1)(2)v = 0.40m/s EP=3.6 J
解析試題分析:(。┮詖1的方向為正方向,則小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中,小車動量變化量的大小為 ①
(ⅱ)小車與墻壁碰撞后向左運動,木塊與小車間發(fā)生相對運動將彈簧壓縮至最短時,二者速度大小相等,此后木塊和小車在彈簧彈力和摩擦力的作用下,做變速運動,直到二者再次具有相同速度,此后,二者相對靜止。整個過程中,小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒
設小車和木塊相對靜止時的速度大小為v,根據(jù)動量守恒定律有
②
解得 v =" 0.40m/s" ③
當小車與木塊首次達到共同速度v時,彈簧壓縮至最短,此時彈簧的彈性勢能最大
設最大彈性勢能為EP,根據(jù)機械能守恒定律可得
④
EP=3.6 J ⑤
評分參考:第(1)問2分;第(ⅱ)問8分,其中②式3分,③式1分,④式3分,⑤式1分。
考點:動量守恒定律 功能關系
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
質量為1.0 kg的小鐵球從某一高度自由落下,當下落到全程中點位置時,具有36 J的動能,如果空氣阻力不計,取地面為零勢能面,g取10 m/s2,則下列說法正確的是
A.鐵球在最高點時的重力勢能為36 J |
B.鐵球在全程中點位置時具有72 J機械能 |
C.鐵球落到地面時速度大小為12 m/s |
D.鐵球開始下落時的高度為7.2 m |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,小車停放在光滑的水平面上,小車的質量為M= 8kg,在小車水平面A處放有質量為m=2kg的物塊,AB段是粗糙的水平面,BC是一段光滑的圓弧,在B點處與AB相切,現(xiàn)給物塊一個V0=5m/s的初速度,物塊便沿AB滑行,并沿BC上升,然后又能返回,最后恰好回到A點處與小車保持相對靜止,求:
①從物塊開始滑動至返回A點整個過程中,小車與物塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為多少?
②物塊沿BC弧上升相對AB平面的最大高度為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲,質量為m的小木塊左端與輕彈簧相連,彈簧的另一端與固定在足夠大的光滑水平桌面上的擋板相連,木塊的右端與一輕細線連接,細線繞過光滑的質量不計的輕滑輪,木塊處于靜止狀態(tài)。在下列情況中彈簧均處于彈性限度內,不計空氣阻力及線的形變,重力加速度為g。
(1)圖甲中,在線的另一端施加一豎直向下的大小為F的恒力,木塊離開初始位置O由靜止開始向右運動,彈簧開始發(fā)生伸長形變,已知木塊過P點時,速度大小為v,O、P兩點間距離為s。求木塊拉至P點時彈簧的彈性勢能;
(2)如果在線的另一端不是施加恒力,而是懸掛一個質量為M的物塊,如圖乙所示,木塊也從初始位置O由靜止開始向右運動,求當木塊通過P點時的速度大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(2).(9分)如圖所示,在光滑絕緣水 平面上有兩個帶電小球、,質量分別為3m和m,小球帶正電q,小球帶負電-2q,開始時兩小球相距s0,小球有一個水平向右的初速度v0,小球的初速度為零,若取初始狀態(tài)下兩小球構成的系統(tǒng)的電勢能為零,試證明:當兩小球的速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大,并求出該最大值;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)如圖所示,物體A、B用繞過光滑的定滑輪的細線連接,離滑輪足夠遠的物體A置于光
滑的平臺上,物體C中央有小孔,C放在物體B上,細線穿過C的小孔!癠”形物D固定在地板上,物體B可以穿過D的開口進入其內部而物體C又恰好能被擋住。物體A、B、C的質量 分別為mA="8" kg、mB=10kg、mc="2" kg,物體B、C一起從靜止開始下降H1="3" m后,C與D發(fā)生沒有能量損失的碰撞,B繼續(xù)下降H2=1.17m后也與D發(fā)生沒有能量損失的碰撞。取g ="10" m/s2,求:
(1)物體C與D碰撞時的速度大小。
(2)物體B與D碰撞時的速度大小。
(3)B、C兩物體分開后第一次碰撞前B、C的速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(本題8分).如圖所示,為一傳送裝置,其中AB段粗糙,AB段長為L=0.2 m,動摩擦因數(shù)μ=0.6,BC、DEN段均可視為光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1 m的高度差,DEN是半徑為r=0.4 m的半圓形軌道,其直徑DN沿豎直方向,C位于DN豎直線上,CD間的距離恰能讓小球自由通過.在左端豎直墻上固定一輕質彈簧,現(xiàn)有一可視為質點的小球,小球質量m=0.2 kg,壓縮輕質彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連),小球剛好能沿DEN軌道滑下.求:
(1)小球到達N點時的速度;
(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
在如圖所示的勻強電場中,沿電場線方向有A、B兩點,A、B兩點間的距離d=0.10 m。一個電荷量C的點電荷所受電場力的大小N。求:
(1)電場強度E的大小;
(2)A、B兩點的電勢差UAB
(3)將該點電荷從A點移至B點的過程中,電場力所做的功W。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,用長為l的繩子一端系著一個質量為m的小球,另一端固定在O點,拉小球至A點,此時繩偏離豎直方向θ,空氣阻力不計,松手后小球經(jīng)過最低點時的速率為( )
A. | B. | C. | D. |
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