【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端定一個(gè)輕彈簧。小車AB的質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4m(其中O為小車的中點(diǎn)，AO部分粗糙，BO部分光滑)，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，放在小車的最左端，車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車OB部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，小物塊與彈簧作用過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與小車AO部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度取10m/s2。求

(1)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；

(2)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；

(3)小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠(yuǎn)。

【答案】（1）2J；（2）4kgm/s，水平向右；（3）1.5m；

【解析】（1）對(duì)小物塊，有ma=-μmg
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v02＝2a
由能量關(guān)系mv2＝Ep，
解得EP=2J．
（2）設(shè)小物塊離開彈簧時(shí)的速度為v1，有mv12＝Ep．
對(duì)小物塊，根據(jù)動(dòng)量定理I=-mv1-mv
由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得I=-4kgm/s．
彈簧對(duì)小物塊的沖量大小為4kgm/s，方向水平向左．
（3）小物塊滑過(guò)O點(diǎn)和小車相互作用，由動(dòng)量守恒mv1=（m+M）v2．
由能量關(guān)系μmgx＝mv12 (m+M)v22
小物塊最終停在小車上距A的距離xA＝x
解得xA=1.5m．

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，兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的水平部分與圓弧部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的水平部分有n段相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中的虛線范同)，磁場(chǎng)方向豎直向上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)的寬度為s，相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的間距也為s，大于L，磁場(chǎng)左、右兩邊界均與導(dǎo)軌垂直，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r，邊長(zhǎng)為L的正方形金屬框，由圓弧導(dǎo)軌上某高度處?kù)o止釋放，金屬框滑上水平導(dǎo)軌，在水平導(dǎo)軌上滑行一段時(shí)間進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，最終線框恰好完全通過(guò)n段磁場(chǎng)區(qū)域，地球表面處的重力加速度為g，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可以忽略不計(jì)，求：

（1）金屬框進(jìn)入第1段磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)線框某一橫截面的感應(yīng)電量及金屬框完全通過(guò)n段磁場(chǎng)區(qū)城的過(guò)程中安培力對(duì)線框的總沖量的大小?

（2）金屬框完全進(jìn)入第k（k<n）段磁場(chǎng)區(qū)域前的瞬間，金屬框速度的大小；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，P、Q均始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是

A. P一定受四個(gè)力作用

B. 若只增大Q的質(zhì)量，則輕繩受到的拉力不變

C. 若只減小繩子的長(zhǎng)度，Q受到的摩擦力增大

D. 若只增大繩子的長(zhǎng)度，則墻壁對(duì)Q的作用力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下說(shuō)法正確的是__________。

A.一定質(zhì)量理想氣體等壓膨脹過(guò)程中一定從外界吸收熱量

B.浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)均是分子力作用的表現(xiàn)

C.兩個(gè)分子之間的距離越大，它們之間的分子力越小，分子勢(shì)能越大

D.自然界凡是符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)生

E.氣體的擴(kuò)散總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表(均為理想電表)三種元器件，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r均保持不變，定值電阻R1︰R2︰R3︰R4=4︰3︰2︰1，小燈泡電阻RL=R1，R1>r，電路中有電流通過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是

A. 要使路端電壓最大，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電壓表，③接電流表

B. 要使電源輸出功率最大，則應(yīng)該①接電流表，②接小燈泡，③接電壓表

C. 要使電源總功率最大，則應(yīng)該①接電流表，②接電壓表，③接小燈泡

D. 要使閉合電路中電源效率最高，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電流表，③接電壓表

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN為平行金屬板，N板上有一小孔Q，一個(gè)粒子源P在M板附近，可釋放初速度為零，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，粒子經(jīng)板間加速電場(chǎng)加速后，從小孔Q射出，沿半徑為R的圓筒上的小孔E進(jìn)入圓筒，筒里有平行于筒內(nèi)中心軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，筒上另一小孔F與小孔E、Q、P在同一直線上，該直線與磁場(chǎng)垂直，E、F連線為筒的直徑，粒子進(jìn)入筒內(nèi)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，與筒壁碰撞后速度大小不變，方向反向，不計(jì)粒子的重力。

(1)要使粒子以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，M、N間的電壓為多大?

(2)若粒子與筒壁碰撞一次后從F點(diǎn)射出，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?

(3)若粒子從E點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，與筒壁發(fā)生三次碰撞后從F點(diǎn)射出，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程為多少?(已知tan22.5°=)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，通電直導(dǎo)線MN和正方形導(dǎo)線框在同一水平面內(nèi)，ab邊與MN平行，先給MN中通以如圖乙所示的電流，然后再通以如圖丙所示的正弦交流電，導(dǎo)線和線框始終保持靜止不動(dòng)，電流從N到M為正，已知線框中的磁通量與直導(dǎo)線MN中的電流成正比，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 通以如圖乙所示的電流時(shí)，線框中產(chǎn)生的電流先減小后增大

B. 通以如圖乙所示的電流時(shí)，線框中的感應(yīng)電流方向始終不變

C. 通以如圖丙所示的電流時(shí)，0-t2時(shí)間內(nèi)，線框受到的安培力方向不變

D. 通以如圖丙所示的電流時(shí)， 時(shí)刻線框中受到的安培力為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，現(xiàn)將鋅板和銅針?lè)謩e接在高壓直流電源兩端，鋅板和銅針間產(chǎn)生如圖所示的電場(chǎng)。用弧光燈照射鋅板，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是

A. 銅針應(yīng)接電源負(fù)極，鋅板應(yīng)接電源正極

B. 若換用波長(zhǎng)更短的光照射鋅板，電流表指針可能不偏轉(zhuǎn)

C. 若增加弧光燈的光照強(qiáng)度，則電流表指針偏轉(zhuǎn)角度增大

D. 光電子從位置a運(yùn)動(dòng)至位置b的過(guò)程，電勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，傾斜放置的平行光滑軌道間距為L，導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端連有阻值為R=1Ω的定值電阻，在導(dǎo)軌平面上的abdc、cdfe間分別有垂直導(dǎo)軌平面向上和向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=1T和B2=T，兩磁場(chǎng)的寬度也均為L。一長(zhǎng)為L的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌某位置靜止釋放，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖2所示。不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=0.2kg

B. 導(dǎo)體棒穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電量為(-1)C

C. 導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)B2的時(shí)于間為2s

D. 導(dǎo)體棒穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)時(shí)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為2J

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