【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B放在光滑的水平面上,兩物塊間有一輕彈簧處于原長,彈簧一端固定在物塊A上、另一端與物塊B接觸但不粘連,在物塊B的右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一固定的擋板。質(zhì)量為的小球C用輕繩懸于O點(diǎn),懸線長為L,物塊A剛好在O點(diǎn)正下方,將小球C拉至與O點(diǎn)等高的位置由靜止釋放,小球C在最低點(diǎn)與物塊A發(fā)生碰撞,碰撞后小球C剛好靜止,重力加速度為g,物塊A、B和小球C均可視為質(zhì)點(diǎn)。
(1)求小球C與物塊A碰撞后的瞬間物塊A的速度大;
(2)求物塊B與擋板碰撞前的速度大;
(3)若物塊B被擋板反彈后再次壓縮彈簧,結(jié)果彈簧獲得的最大彈性勢能只有物塊A向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧使彈簧獲得的最大彈性勢能的一半,計(jì)算物塊B與擋板碰撞損失的機(jī)械能。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)小球C由靜止釋放,設(shè)與物塊A碰撞前的速度為,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
碰撞過程動(dòng)量守恒,設(shè)碰后物塊A的速度為,則有
解得
(2)小球C與物塊A碰撞后,物塊A壓縮彈簧,當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),物塊B的速度最大,也就是物塊B與擋板碰撞前的速度,設(shè)此時(shí)物塊A的速度為,物塊B的速度為,則有
解得
或,(不符合實(shí)際,舍去)
(3)物塊A向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,當(dāng)物塊A、B的速度相同時(shí),彈簧的彈性勢能最大,設(shè)共同速度為,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得彈簧具有的最大彈性勢能為:
設(shè)物塊B被擋板反彈后的速度為,反彈后再次壓縮彈簧,當(dāng)物塊A、B再次有共同速度時(shí),彈簧的彈性勢能最大,設(shè)此時(shí)共同速度為,則有
解得
因此物塊B與擋板碰撞損失的機(jī)械能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體A和B疊放在一起置于水平地面上,現(xiàn)用大小為F1和F2的水平恒力分別作用于A、B兩物體,如圖甲、乙所示。已知在水平恒力作用下,A、B兩物體都保持相對靜止,一起沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小相等
B.甲、乙兩圖中B物體受到地面的摩擦力大小相等
C.甲圖中物體A受到的摩擦力方向向左,而乙圖中物體A受到的摩擦力為0
D.水平拉力F1小于F2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將A、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度v拋出,A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)在P1;B在光滑的斜面上運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)在P2,不計(jì)空氣阻力,則下列說法中正確的是( )
A. A、B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B. A、B沿x軸方向的位移相同
C. A、B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,但沿x軸方向的位移不同
D. A、B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,且沿x軸方向的位移不同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“嫦娥四號(hào)”探測器成功登陸月球,創(chuàng)造了人類歷史上三個(gè)第一:人類的探測器首次在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸,人類第一次成功完成了月球背面與地球之間的中繼通信,人類第一次近距離拍攝到月背影像圖。“嫦娥四號(hào)”登陸月球前環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為r,周期為T,已知月球半徑為R,引力常量為G,根據(jù)以上信息可得出( )
A. 月球的質(zhì)量為B. 月球的平均密度為
C. 月球表面的重力加速度為D. 月球的第一宇宙速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用兩個(gè)小球的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。兩個(gè)小球大小相同,質(zhì)量不相等。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平測出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2();
②將斜槽靠近桌子邊緣置于桌面上固定,使斜槽末端切線水平,在末端點(diǎn)掛上重垂線,在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點(diǎn);
③不放置被碰小球b,讓小球a從某固定點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄落地點(diǎn)平均位置P;
④在斜槽末端放置小球b,讓小球a從同一點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄兩小球落地點(diǎn)平均位置M和N;
⑤用米尺測量OP、OM、ON的距離。
(1)a、b兩小球中質(zhì)量較大的是小球_________(填“a”或b”)。
(2)因?yàn)閮尚∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與初速度_________,所以在計(jì)算式中可以用水平位移取代初速度。
(3)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式___________________________,則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一種“套環(huán)”游戲:把一金屬小環(huán)平拋出去,環(huán)落地時(shí)套住擺放在地上的獎(jiǎng)品,游戲者就可以獲得這個(gè)獎(jiǎng)品。一次拋環(huán)的軌跡如圖所示,要想下一次套中獎(jiǎng)品,游戲者該如何調(diào)整(不計(jì)空氣阻力)
A. 不改變拋出點(diǎn)的高度,適當(dāng)增大拋出的速度
B. 不改變拋出點(diǎn)的高度,適當(dāng)減小拋出的速度
C. 不改變拋出的速度,適當(dāng)增大拋出點(diǎn)的高度
D. 不改變拋出的速度,適當(dāng)減小拋出點(diǎn)的高度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可忽略,下列說法正確的是
A. 閉合開關(guān)S,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮
B. 閉合開關(guān)S,A1和A2始終一樣亮
C. 斷開開關(guān)S,A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅
D. 斷開開關(guān)S,A2立即熄滅,A1過一會(huì)兒才熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平放置的平行板電容器與某一電源相連接后,斷開電鍵,重力不可忽略的小球由電容器的正中央沿水平向右的方向射入該電容器,如圖所示,小球先后經(jīng)過虛線的A、B兩點(diǎn)。則( )
A. 如果小球所帶的電荷量為正電荷,小球所受的電場力一定向下
B. 小球由A到B的過程中電場力一定做負(fù)功
C. 小球由A到B的過程中動(dòng)能可能減小
D. 小球由A到B的過程中,小球的機(jī)械能可能減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一小球從斜面頂端沿水平方向飛出,后又落回到斜面上。已知斜面的傾角為θ,小球初速度大小為v0,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是
A.小球從飛出到落回到斜面上的時(shí)間為
B.小球落回到斜面上時(shí)的速度大小為
C.減小小球的初速度,則小球落回到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角也減小
D.若小球以2v0水平飛出,且小球仍能落回到斜面上,則小球落回到斜面上的速度大小是原來落回到斜面上速度大小的2倍
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