【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但未連接,該整體靜止放在離地面高為H=5m的光滑水平桌面上.現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h=1.8m高處由靜止開始滑下,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運(yùn)動,經(jīng)一段時間,滑塊C脫離彈簧,繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動一段后從桌面邊緣飛出.已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2,求:
(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度;
(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能;
(3)滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離.
【答案】(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度是2m/s;
(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能是3J;
(3)滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離為2m.
【解析】(1)滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開始滑下的過程,機(jī)械能守恒,設(shè)其滑到底面的速度為v1,由機(jī)械能守恒定律有:
解得:v1=6m/s
滑塊A與B碰撞的過程,A、B系統(tǒng)的動量守恒,碰撞結(jié)束瞬間具有共同速度設(shè)為v2,
由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2
解得:v2=v1=2m/s
(2)滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧,壓縮的過程機(jī)械能守恒,被壓縮彈簧的彈性勢能最大時,滑塊A、B、C速度相等,設(shè)為速度v3,v3=v1=1m/s
由動量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3
由機(jī)械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32
Ep=3J
(3)被壓縮彈簧再次恢復(fù)自然長度時,滑塊C脫離彈簧,設(shè)滑塊A、B的速度為v4,滑塊C的速度為v5,
分別由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有:
(mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5
解得:v4=0,v5=2m/s
滑塊C從桌面邊緣飛出后做平拋運(yùn)動: gt2S=v5t
H=gt2
解得:S=2m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,當(dāng)水平拉力為F=40N時,質(zhì)量為m=10kg的木板可以在水平面上勻速前進(jìn)。若在木板上再放一個質(zhì)量為M的鐵塊,為使它們勻速前進(jìn),需加的水平拉力為60N,求:木板與地面的動摩擦因數(shù)和鐵塊的質(zhì)量M。(取g=10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等.C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h,重力加速度為g.開始時A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°,現(xiàn)將A、B由靜止釋放,下列說法正確的是
A. 物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,速度先增大后減小
B. 物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大小為
C. 物塊A在桿上長為 的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動
D. 在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢能的減少量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點(diǎn)P,另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球。開始時小球位于A點(diǎn),此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°,之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B時的速率為v,此時小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零,已知重力加速度為g。下列分析正確的是( )
A. 輕質(zhì)彈簧的原長為R
B. 小球過B點(diǎn)時,所受的合力為
C. 小球從A到B的過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能
D. 小球運(yùn)動到B點(diǎn)時,彈簧的彈性勢能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 重力的方向始終指向地心
B. 運(yùn)城所在地的重力加速度比北京的大
C. 彈簧的彈力與彈簧的長度成正比
D. 滑動摩擦力方向可能與物體的運(yùn)動方向相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW,發(fā)電機(jī)的電壓為250V,通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線總電阻為8Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V,若輸電線上損失的功率為5kW,不計(jì)變壓器的損耗。求:
(1)輸電導(dǎo)線上輸送的電流;
(2)升壓變壓器的輸出電壓U2;
(3)降壓變壓器的匝數(shù)比;
(4)若改用10kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一根張緊的水平繩上掛有5個雙線擺,其中b擺擺球質(zhì)量最大,另4個擺球質(zhì)量相等,擺長關(guān)系為Lc>Lb=Ld>La>Le,如圖所示,現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度,放手后讓其振動,經(jīng)過一段時間,其余各擺均振動起來,達(dá)到穩(wěn)定時( )
A. 周期關(guān)系為Tc>Td>Ta>Te
B. 頻率關(guān)系為fc=fd=fa=fe
C. 振幅關(guān)系為Ac=Ad=Aa=Ab
D. 四個擺中,c的振幅最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一人靜止于完全光滑的水平冰面上.現(xiàn)欲離開冰面,下列可行的方法是( 。
A. 向后踢腿
B. 手臂向前甩
C. 在冰面上滾動
D. 脫下外衣水平拋出
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