【題目】質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上,鋼板處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量也為m的物塊甲從鋼板正上方高為hA處自由落下,打在鋼板上并與鋼板一起向下運動x0后到達最低點B;若物塊乙質(zhì)量為2m,仍從A處自由落下,則物塊乙與鋼板一起向下運動到B點時,還具有向下的速度,已知重力加速度為g,空氣阻力不計。求:

(1)物塊甲和鋼板一起運動到最低點B過程中彈簧彈性勢能的增加量;

(2)物塊乙和鋼板一起運動到B點時速度vB的大小。

【答案】

【解析】試題分析:物塊先自由下落,機械能守恒.物塊與鋼板碰撞時,因碰撞時間極短,系統(tǒng)所受外力遠小于相互作用的內(nèi)力,遵守動量守恒定律,碰后一起向下運動至最低點,由功能關(guān)系可得彈簧彈性勢能的增加量;分析過程同上,物體乙將鋼板壓至B點,形變量和原來的相同,彈性勢能增加量仍然為EP,由功能關(guān)系可求物塊乙和鋼板一起運動到B點時速度的大小。

(1)設(shè)物塊甲落在鋼板上時的速度為v0,根據(jù)機械能守恒定律有

解得

設(shè)物塊甲與鋼板碰撞后的速度為v1,根據(jù)動量守恒定律有

mv02mv1

解得

根據(jù)題意可得到達最低點B時彈簧的彈性勢能增加量為

(2)設(shè)物塊乙落在鋼板上時的速度為v0,根據(jù)機械能守恒定律有

解得

設(shè)物塊乙與鋼板碰撞后的速度為v2,根據(jù)動量守恒定律有

2mv03mv2

解得

根據(jù)能量守恒定律可得

聯(lián)立各式解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為小型交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=200、電阻r=1Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=9Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表,在r=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按如圖乙所示的正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是

A. 該交流電的頻率為50Hz

B. 交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值為400V

C. 電路中交流電壓表的示數(shù)約為255V

D. 若將線圈轉(zhuǎn)速變成原來2倍,交流發(fā)電機的輸出功率將變成原來的2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平臺球桌面上母球A、目標(biāo)球B和球袋洞口邊緣C位于一條直線上,設(shè)A、B兩球質(zhì)量均為0.25kg且可視為質(zhì)點,A、B間的距離為5cm,B、C間距離為x=160cm,因兩球相距很近,為避免推桿犯規(guī)(球桿推著兩球一起運動的現(xiàn)象),常采用點桿擊球法(當(dāng)球桿桿頭接觸母球的瞬間,迅速將桿抽回,母球在離桿后與目標(biāo)球發(fā)生對心正碰,因碰撞時間極短,可視為彈性碰撞),設(shè)球與桌面的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,為使目標(biāo)球可能落入袋中,求:

(1)碰撞過程中A球?qū)球的最小沖量為多大(碰撞過程中的摩擦阻力可忽略不計)

(2)碰撞前瞬間A球的速度最小是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在真空中,半徑r=3×102m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,方向如圖所示,磁感應(yīng)強度B=0.2 T,一個帶正電的粒子以初速度v0=1×106m/s從磁場邊界上直徑ab的一端a點射入磁場,已知該粒子的比荷 =1×108C/kg,不計粒子重力.

(1)求粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑;

(2)若要使粒子飛離磁場時有最大偏轉(zhuǎn)角,求入射時v0ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示裝置中,質(zhì)量均為m的小球AB系在等長度的輕繩OA、OB下端,并都以轉(zhuǎn)速n繞同一豎直軸在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,此時繩OAOB夾角為α,質(zhì)量為2m的物塊C靜止不動;若將C換成質(zhì)量為3m的物塊D,要保證在系統(tǒng)穩(wěn)定時,A、B仍在同一水平面內(nèi)做圓周運動,同時D靜止不動,則A、B的質(zhì)量和兩球做圓周運動的轉(zhuǎn)速n應(yīng)如何調(diào)整

A. 減少A、B的質(zhì)量,增大轉(zhuǎn)速n

B. 保持A、B的質(zhì)量不變,增大轉(zhuǎn)速n

C. 增大A、B的質(zhì)量,減小轉(zhuǎn)速n

D. 增大A、B的質(zhì)量,增大轉(zhuǎn)速n

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為41,原線圈兩端接入穩(wěn)定的正弦交流電源u=220sin 314t(V);副線圈接有電阻R,并接有理想電壓表和理想電流表。下列結(jié)論正確的是

A. 電壓表讀數(shù)為55V

B. 若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半

C. 若僅將R的阻值增加到原來的2倍,則輸入功率也增加到原來的2

D. R的阻值和副線圈匝數(shù)同時增加到原來的2倍,則輸出功率增加到原來的2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定直流電動機的效率實驗中,用如圖所示的實物圖測定一個額定電壓U=6 V、額定功率為3 W的直流電動機的機械效率。

1請根據(jù)實物連接圖在方框中畫出相應(yīng)的電路圖(電動機用表示) ____________。

2實驗中保持電動機兩端電壓U恒為6 V,重物每次勻速上升的高度h均為1.5 m,所測物理量及測量結(jié)果如下表所示:

3在第5次實驗中,電動機的輸出功率是______;可估算出電動機線圈的電阻為______ Ω

4從前4次的實驗數(shù)據(jù)可以得出:UI________(“>”“<”“=”) 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t秒與t+0.2秒兩個時刻,在x軸上(-3m,3m)區(qū)間的波形完全相同,如圖所示.并且圖中M,N兩質(zhì)點在t秒時位移均為,下列說法中不正確的是____

A.該波的最大波速為20m/s

B.(t+0.1)秒時刻,x=-2m處的質(zhì)點位移一定是a

C.從t秒時刻起,x=2m處的質(zhì)點比x=2.5m的質(zhì)點先回到平衡位置

D.從t秒時刻起,在質(zhì)點M第一次到達平衡位置時,質(zhì)點N恰好到達波峰

E.該列波在傳播過程中遇到寬度為d=3m的狹縫時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),它由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成.發(fā)電機中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計,它可繞水平軸OO在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動觸頭P上下滑動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.以線圈平面與磁場平行時為計時起點,下列判斷正確的是(  )

A. 若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,則變壓器原線圈的電流瞬時值最大

B. 發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為eNBSωsinωt

C. 當(dāng)用電量增加時,為使用戶電壓保持不變,滑動觸頭P向上滑動

D. 當(dāng)滑動觸頭P向下滑動時,變壓器原線圈兩端的電壓將升高

【答案】AC

【解析】當(dāng)線圈與磁場平行時,感應(yīng)電流最大,變壓器原線圈的電流瞬時值最大,故A正確;從垂直中性面計時,則感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt,故B錯誤;用電量增加時,根據(jù)功率P=UI,當(dāng)電壓不變,電流增大,則導(dǎo)線中電壓損失變大,用戶得到的電壓減小,則為使用戶電壓保持不變,觸頭P向上移動,故C正確;當(dāng)觸頭P向下移動,只會改變副線圈的電流,從而改變原線圈的電流,不會改變原線圈的電壓,故D錯誤.故選AC.

點睛:考查瞬時表達式的書寫時,關(guān)注線圈的開始計時位置,得出最大值,區(qū)別與有效值,理解電阻的變化,只會改變電流與功率,不會影響電壓的變化.

型】選題
結(jié)束】
40

【題目】如圖所示,傾角為θ的光滑斜面足夠長,一質(zhì)量為m的小物體,在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t,力F做功為60J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過相同的時間t回到斜面底端,若以地面為零勢能參考面,則下列說法中正確的是(  )

A. 物體回到斜面底端的動能為60J

B. 恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F時,物體的重力勢能是45J

D. 動能與勢能相等的時刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后

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