如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量mp=2mQ.Q與輕質(zhì)彈簧相連.設(shè)Q靜止,P以一定初速度向Q運(yùn)動(dòng)并彈簧發(fā)生碰撞.在整個(gè)過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于( 。
分析:P向Q運(yùn)動(dòng)并彈簧發(fā)生碰撞的過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,當(dāng)P、Q的速度相同時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求解.
解答:解:當(dāng)P、Q的速度相同時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,設(shè)碰撞前P的速度為v0,共同速度為v,則根據(jù)動(dòng)量守恒得:
mpv0=(mp+mQ)v,
mp=2mQ,得:v=
2
3
v0

彈簧最大的彈性勢(shì)能為:Epm=
1
2
mp
v
2
0
-
1
2
(mp+mQ)v2
=
1
3
?
1
2
mP
v
2
0
,即為P的動(dòng)能的
1
3

故選B
點(diǎn)評(píng):本題是系統(tǒng)的動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的問題,關(guān)鍵要抓住速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大這個(gè)臨界條件.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?新余模擬)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn).D點(diǎn)位于水桌面最右端,水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離為R,P點(diǎn)到桌面右側(cè)邊緣的水平距離為2R.用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=6t-2t2,物塊從D點(diǎn)飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道.g=10m/s2,求:
(1)BD間的水平距離.
(2)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn).
(3)m2釋放后在桌面上運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?上海模擬)在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的粗糙絕緣足夠長(zhǎng)的水平滑漕中,長(zhǎng)為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B,如圖為俯視圖(槽兩側(cè)光滑).A球的電荷量為+2q,B球的電荷量為-3q(均可視為質(zhì)點(diǎn),也不考慮兩者間相互作用的庫侖力).現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域MPQN內(nèi),已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線,MP和NQ的距離為3L,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2mg/q,方向水平向右.釋放帶電系統(tǒng),讓A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)(忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成的影響).求:
(1)小球B第一次到達(dá)電場(chǎng)邊界MP所用的時(shí)間;
(2)小球A第一次離開電場(chǎng)邊界NQ時(shí)的速度大小
(3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中,B球電勢(shì)能增加量的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)[物理--選修3-5]
(1)下列說法中正確的是
 

A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.92135U的半衰期約為7億年,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短
(2)如圖所示,放在光滑水桌面上的滑塊Q與輕質(zhì)彈簧相連,Q靜止,P以某一初速度v向Q運(yùn)動(dòng),P、Q質(zhì)量均m,與輕位于簧發(fā)生碰撞的整個(gè)過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣水平臺(tái)距水平地面高h(yuǎn)=0.80m,地面與豎直絕緣光滑圓形軌道在A 點(diǎn)連接.A點(diǎn)距豎直墻壁s=0.60m,整個(gè)裝置位于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量為g=1×10-3C的帶正電荷的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從平臺(tái)上的端點(diǎn)N由靜止釋放,離開平臺(tái)N點(diǎn)后恰好切入半徑為R=0.4m的絕緣光滑圓形軌道,并沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)射出.圖中O點(diǎn)是圓軌道的圓心,B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn).AO與BO之間夾角為53°,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力做正功最多時(shí)的速度(結(jié)果可以保留根式).

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科目:高中物理 來源:2011年寧夏吳忠市青銅峽市高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

[物理--選修3-5]
(1)下列說法中正確的是______
A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.92135U的半衰期約為7億年,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短
(2)如圖所示,放在光滑水桌面上的滑塊Q與輕質(zhì)彈簧相連,Q靜止,P以某一初速度v向Q運(yùn)動(dòng),P、Q質(zhì)量均m,與輕位于簧發(fā)生碰撞的整個(gè)過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為多少?

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