(2006?鹽城二模)如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端懸掛在天花板上,下端連接一個(gè)質(zhì)量為M的鐵塊A,鐵塊下面用細(xì)線掛一質(zhì)量為m的物體B,斷開(kāi)細(xì)線使B自由下落,當(dāng)鐵塊A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧對(duì)A的拉力大小恰好等于mg,此時(shí)B的速度為v,則( 。
分析:剪斷細(xì)線以后,M做簡(jiǎn)諧振動(dòng),根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的彈力找到平衡位置時(shí)的彈力,跟平衡位置受力平衡求解質(zhì)量關(guān)系,B做自由落體運(yùn)動(dòng),B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的半個(gè)周期,求出平均彈力,根據(jù)恒力做功公式求解彈簧彈力做功,根據(jù)動(dòng)量定理求解A從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中彈力的沖量.
解答:解:A、剪斷細(xì)線以后,M做簡(jiǎn)諧振動(dòng).在最低點(diǎn)是彈力是(Mg+mg),在最高點(diǎn)是mg,
其中點(diǎn)(即平衡位置)時(shí)為
Mg+2mg
2
=Mg
,解得M=2m,故A錯(cuò)誤;
B、B做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),此時(shí)B的速度為v,所以A運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間t=
v
g
,所以周期T=
2v
g
,故B錯(cuò)誤;
C、從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)平均彈力為Mg,彈簧彈力做功為Mgh.
而Mg=kh
解得:h=
Mg
k

所以彈簧彈力做功為:Mgh=
M2g2
k
,故C正確;
D、彈簧彈力的沖量由動(dòng)量定理Ft=mv.
剪斷細(xì)線以后物體受到兩個(gè)力的作用,Mg和彈力F.
其動(dòng)量無(wú)變化,設(shè)其彈力的沖量等于I,
則有I-Mgt=0.
而Mgt=2mv.
所以I=2mv.故D正確.
故選CD
點(diǎn)評(píng):解答本題的關(guān)鍵是找到A的平衡位置,能結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)的公式及動(dòng)量定理求解,難度適中.
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:

(2006?鹽城二模)如圖1所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是水平放置的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌,其間距L=0.2m,R是接在導(dǎo)軌一端的電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒.從零時(shí)刻開(kāi)始,對(duì)ab棒施加一個(gè)大小為F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌滑動(dòng),過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,圖2是棒的速度--時(shí)間圖象,其中AO是圖象在O點(diǎn)的切線,AB是圖象的漸近線.

(1)除R以外,其余部分的電阻均不計(jì),求R的阻值.
(2)當(dāng)棒的位移為100m時(shí),其速度已經(jīng)達(dá)到了最大速度10m/s,求在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?鹽城二模)如圖1所示為探究“水流射程與排水孔高度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置. 在一個(gè)一端開(kāi)口的塑料筒側(cè)壁的母線上鉆一排小孔,使小孔間距相等.實(shí)驗(yàn)時(shí)將筒內(nèi)注滿水,并保持水面高度H不變,測(cè)出相應(yīng)的高度h和射程S為
h/cm 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 20.0 25.0
S/cm 11.0 15.0 19.0 22.0 23.0 22.5 17.0 6.5

(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上作出小孔高度h和對(duì)應(yīng)的射程s的關(guān)系曲線.
(2)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線圖2可以判斷:在 h=
1
2
1
2
 H時(shí),射程s最大.
(3)為什么在靠近水面處和靠近底面處射程s都很小,說(shuō)說(shuō)你的看法
由S=v0
2h
g
知,在靠近水面處v0較小,而靠近底面處h較小,射出s都很小
由S=v0
2h
g
知,在靠近水面處v0較小,而靠近底面處h較小,射出s都很小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?鹽城二模)如圖所示,水平虛線L1、L2間的高度差h=5cm,L1的上方和L2的下方都存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是上方的
2
倍,一帶電微粒正好能在豎直平面內(nèi)沿圖中軌跡做周期性運(yùn)動(dòng),在兩磁場(chǎng)中的軌跡是半圓.當(dāng)運(yùn)動(dòng)到軌跡最低點(diǎn)時(shí),如果撤去電場(chǎng),微粒將做勻速直線運(yùn)動(dòng).取g=10m/s2
(1)說(shuō)出微粒的繞行方向;
(2)分別求出微粒在兩磁場(chǎng)中的速度大;
(3)求出微粒在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?鹽城二模)現(xiàn)用 220V和11kV種電壓來(lái)輸電,如果輸送的電功率、輸電線上的功率損失、導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電阻率都相同,則對(duì)應(yīng)的兩種導(dǎo)線橫截面積之比為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2006?鹽城二模)豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧形軌道,O為最低點(diǎn),A、B兩點(diǎn)距0點(diǎn)的高度分別為h和4h,現(xiàn)從A點(diǎn)釋放一質(zhì)量為M的大物體,且每隔適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從B點(diǎn)釋放一質(zhì)量為m的小物體,它們和大物體碰撞后都結(jié)為一體,已知M=100m,
(1)若每當(dāng)大物體向右運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),都有一個(gè)小物體與之碰撞,問(wèn)碰撞多少次后大物體的速度最?
(2)若大物體第一次向右運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí),和小物體碰撞,以后每當(dāng)大物體向左運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí),才與一個(gè)小物體碰撞,問(wèn)共碰撞多少次后大物體能越過(guò)A點(diǎn)?
(3)若每當(dāng)大物體運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí),都有一個(gè)小物體與之碰撞,問(wèn)碰撞50次后,大物體運(yùn)動(dòng)的最大高度為h的幾分之幾?

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