【題目】將一輕質(zhì)彈簧豎直地固定在水平地面上，其上端拴接一質(zhì)量為mB=3 kg的平板，開(kāi)始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，在平板正上方h1=5 cm處將一質(zhì)量為mA=1 kg的物塊A無(wú)初速度釋放，物塊A與平板碰后合為一體，平板用t=0.2 s的時(shí)間到達(dá)最低點(diǎn)，且下降的高度為h2=5 cm，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間平板返回到出發(fā)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程彈簧始終處在彈性限度以?xún)?nèi)，重力加速度g=10 m/s2。空氣阻力不計(jì)，求：

（1）上述過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能最大為多少？

（2）物塊A與平板由碰撞結(jié)束到平板返回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的沖量應(yīng)為多大？

【答案】（1）2.125 J （2）18 N·s

【解析】（1）設(shè)物塊A與平板碰前瞬間的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：v0=1 m/s

物塊A與平板碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以物塊A的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：m/s

物塊A與平板運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，則由能量守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）從碰后到返回碰撞點(diǎn)的過(guò)程，以向上為正方向，由動(dòng)量定理得

代入數(shù)據(jù)解得：I=18 N·s

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，在光滑的水平面上有兩輛小車(chē)，中間夾一根壓縮了的輕質(zhì)彈簧，兩手分別按住小車(chē)使它們靜止，對(duì)兩車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中不正確的是（ ）

A. 只要兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零

B. 先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，動(dòng)量不守恒

C. 先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，總動(dòng)量向右

D. 無(wú)論怎樣放開(kāi)兩手，系統(tǒng)的總動(dòng)能一定不為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)想要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，準(zhǔn)備的器材有電流表A(0~100mA，內(nèi)阻為30Ω)、電阻箱R(最大阻值99.9Ω)、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線。

（1）由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們需將一個(gè)定值電阻和電流表A進(jìn)行_________聯(lián)(填寫(xiě)“串”或“并”)，若要使連接后的電流表A可測(cè)量電流的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的6倍，則定值電阻的阻值R0=_________Ω。

（2）如圖甲所示，虛線框中為同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路的一部分，請(qǐng)將電路圖補(bǔ)充完整______。

（3）實(shí)驗(yàn)中記錄了若干組電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)Ⅰ，并用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出R-圖線如圖乙所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=__________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，理想變壓器原線圈接圖示正弦交變電壓。閉合S后，額定電壓為20V的用電器正常工作，理想交流電流表A的示數(shù)為0.1A。已知圖中元件D具有正向電流導(dǎo)通、反向電流截止的作用，下列判斷不正確的是（ ）。

A. 交變電流的頻率為50HZ

B. 變壓器原副線圈匝數(shù)比為

C. 用電器額定功率為22W

D. 在用電器電阻不變的情況下斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，用電器功率將變?yōu)樵瓉?lái)的一半

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為37°的斜面固定在地面上，斜面的末端有一垂直于斜面的彈性擋板c，滑塊與擋板c相碰后的速率等于碰前的速率，斜面上鋪了一層特殊物質(zhì)，該物質(zhì)在滑塊上滑時(shí)對(duì)滑塊不產(chǎn)生摩擦力，下滑時(shí)對(duì)滑塊有摩擦且動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同�，F(xiàn)有一質(zhì)量為M=0.9kg的滑塊沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)b時(shí)的速度恰好為零，此時(shí)恰好與從a點(diǎn)水平拋出的質(zhì)量為m=0.1kg的小球在沿斜面方向上發(fā)生彈性碰撞，且滑塊與彈性擋板c碰后恰好反彈回到b點(diǎn)。已知a點(diǎn)和b點(diǎn)距地面的高度分別為H=2.4m，h=0.6m(取g=10m/s2)。求：

(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大��；

(2)斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)從與小球碰撞到最后停止，滑塊在斜面上通過(guò)的總路程。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,小車(chē)靜止在光滑水平面上,AB是小車(chē)內(nèi)半圓軌道的水平直徑,現(xiàn)將一小球從距A點(diǎn)正上方h高處由靜止釋放,小球由A點(diǎn)沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從B點(diǎn)沖出,在空中能上升的最大高度為0.8h,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是()

A. 在相互作用過(guò)程中,小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. 小球離開(kāi)小車(chē)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

C. 小球離開(kāi)小車(chē)后做斜上拋運(yùn)動(dòng)

D. 小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為

【答案】BD

【解析】A、小球與小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)所受的合外力不為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；

BC、小球與小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，可知系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量保持為零，小球由B點(diǎn)離開(kāi)小車(chē)時(shí)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量為零，小球與小車(chē)水平方向速度為零，所以小球離開(kāi)小車(chē)后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；

D、小球第一次車(chē)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得： ，Wf為小球克服摩擦力做功大小，解得： ，即小球第一次在車(chē)中滾動(dòng)損失的機(jī)械能為0.2mgh，由于小球第二次在車(chē)中滾動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)位置處速度變小，因此小球需要的向心力減小，則小車(chē)給小球的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于0.2mgh，機(jī)械能損失小于0.2mgh，因此小球再次離開(kāi)小車(chē)時(shí)，能上升的高度大于，同時(shí)小于0.8h．故D正確；

故選BD。

【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，分析清楚小球與小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵，要知道系統(tǒng)水平方向動(dòng)量是守恒，但總動(dòng)量并守恒．應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以解題。

【題型】多選題
【結(jié)束】
12

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)、相距L的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面的夾角θ，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌上固定有質(zhì)量為m，電阻為R的兩根相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒MN上方軌道粗糙下方光滑，將兩根導(dǎo)體棒同時(shí)釋放后，觀察到導(dǎo)體棒MN下滑而EF始終保持靜止，當(dāng)MN下滑的距離為S時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值Vm，則下列敘述正確的是( )

A. 導(dǎo)體棒MN的最大速度Vm=

B. 此時(shí)導(dǎo)體棒EF與軌道之間的靜摩擦力為

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒MN從靜止開(kāi)始下滑S的過(guò)程中，通過(guò)其橫截面的電荷量為

D. 當(dāng)導(dǎo)體棒MN從靜止開(kāi)始下滑S的過(guò)程中，導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生的熱量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)有一光滑絕緣圓軌道，半徑為R，AB、CD和MN為圓的直徑，其中AB水平，CD豎直，MN與豎直方向的夾角為45，O為圓心。質(zhì)量為m的絕緣小環(huán)套在軌道上，小環(huán)所帶的電荷最為-q�？臻g有水平向有的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)，小環(huán)在豎直圓軌道上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A. 小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)，小環(huán)機(jī)械能最大

B. 小環(huán)在N點(diǎn)時(shí)，小環(huán)動(dòng)能最大

C. 小環(huán)在A點(diǎn)與B點(diǎn)動(dòng)能之差等于2EqR

D. 小環(huán)在C點(diǎn)與D點(diǎn)動(dòng)能之差等于2mgR

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向．

（1）在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路___________．

（2）將線圈A插入線圈B中，合上開(kāi)關(guān)S，能使線圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與線圈A中原磁場(chǎng)方向相反的實(shí)驗(yàn)操作是_______

A．插入鐵芯F B．拔出線圈A

C．使變阻器阻值R變小 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S

（3）某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填寫(xiě)“大”或“小”），原因是線圈中的______（填寫(xiě)“磁通量”或“磁通量的變化”或“磁通量變化率”）第一次比第二次的大．

【答案】

【解析】（1）連線如下圖所示

（2）根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)B中磁通量增大時(shí)，線圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與線圈A中原磁場(chǎng)方向相反，插入鐵芯F會(huì)使A磁性增強(qiáng)，則B中磁通量增加，故A正確

拔出線圈A，使B中磁通量減小，B錯(cuò)誤

使變阻器阻值R變小，電路中電流增大，B中磁通量增加，故C正確

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，使B中磁通量減小，D錯(cuò)誤

故選AC

（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度大，原因是線圈中的磁通量變化率第一次比第二次的大

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
14

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過(guò)僅測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．

A小球開(kāi)始釋放高度h

B小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2） 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來(lái)要完成的必要步驟是________．(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OM，ON

(3) 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為____________（用第(2)小題中測(cè)量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為 _______________ （用第(2)小題中測(cè)量的量表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=500匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u=220sin 100πt(V)．副線圈中接一電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為10Ω，電流表A2示數(shù)為1 A．電流表和電壓表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是： （ ）

A. 此交流電的頻率為100 Hz

B. 此電動(dòng)機(jī)輸出功率為44 W

C. 電流表A1示數(shù)為0.2 A

D. 如果電動(dòng)機(jī)被卡住而不損壞，則電源的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的5.5倍

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案