【題目】如圖所示,在光滑的水平面上靜止放著裝有一條光滑弧形軌道的小車(chē),小車(chē)的質(zhì)量為1kg一質(zhì)量為0.5kg的小球以3m/s的速度沿弧形軌道水平方向射入,小球沿弧形軌道上升至h高處后,再沿軌道下滑脫離小車(chē)(g=10m/s2),則( )

A. h=45cm

B. 小球上升至h處的速度為0

C. 脫離時(shí)小球的速度大小為3m/s

D. 脫離時(shí)小車(chē)的速度大小為2m/s

【答案】D

【解析】

小球和小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,當(dāng)小球上升的最高點(diǎn)時(shí),豎直方向上的速度為零,水平方向上與小車(chē)具有相同的速度,結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒求出上升的最大高度.根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒求出小球返回底端時(shí)小車(chē)的速度.

小球上升到最高點(diǎn)時(shí)與小車(chē)相對(duì)靜止,有共同速度v,規(guī)定向右為正方向,由水平動(dòng)量守恒得:m1v0=(m1+m2)v,解得v=1m/s;由機(jī)械能守恒定律得:聯(lián)立以上兩式解得:h=0.3m,AB選項(xiàng)錯(cuò)誤;小球在返回小車(chē)右端時(shí)速度為v1,此時(shí)小車(chē)速度v2,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2由機(jī)械能守恒得:m1v02=m1v12+m2v22;聯(lián)立解得:v2=2m/s,v1=-1m/s,故脫離時(shí)小車(chē)的速度大小為2m/s,D選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤; 故選D。

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:

【題目】關(guān)于速度、加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是  

A. 物體的加速度增大時(shí),速度也增大

B. 物體的速度變化越快,加速度越大

C. 物體的速度變化越大,加速度越大

D. 物體的加速度不等于零時(shí),速度大小一定變化

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出,從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平,由此可知(  )

A. BC,小球的機(jī)械能減小

B. BC,小球的電勢(shì)能減小

C. AB與從BC小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等

D. AB與從BC小球的速度變化量相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的帶電粒子甲、乙以不同速率從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。甲粒子垂直bc離開(kāi)磁場(chǎng),乙粒子從ad邊的中點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力,則

A. 甲粒子帶負(fù)電,乙粒子帶正電

B. 甲粒子的動(dòng)能是乙粒子動(dòng)能的16

C. 甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2

D. 乙粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是甲粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明同學(xué)做驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn),自己找來(lái)帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后,閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡發(fā)光;再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是( )

A. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,一定沒(méi)電流流過(guò)小燈泡

B. 斷開(kāi)與閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)流過(guò)小燈泡電流方向相反

C. 小燈泡未閃亮的原因是線圈電阻偏小

D. 小燈泡未閃亮的原因是線圈的自感系數(shù)較小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器,飛行器質(zhì)量為m,飛行器從地面起飛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α=60°,使飛行器恰恰與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方勻加速飛行,如圖所示,t時(shí)間后撤去動(dòng)力,飛行過(guò)程中的空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 勻加速飛行時(shí)動(dòng)力的大小等于mg

B. 勻加速飛行時(shí)加速度的大小為g

C. 撤去動(dòng)力后,飛行器的加速度大小為g

D. 再經(jīng)時(shí)間t后飛行器的速度變?yōu)?/span>0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,以勻速行駛的汽車(chē)即將通過(guò)路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時(shí)汽車(chē)距離停車(chē)線18m。該車(chē)加速時(shí)最大加速度大小為,減速時(shí)最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為,下列說(shuō)法中正確的有www..com

A. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車(chē)可能通過(guò)停車(chē)線

B. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過(guò)停車(chē)線汽車(chē)一定超速

C. 如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車(chē)一定不能通過(guò)停車(chē)線

D. 如果距停車(chē)線處減速,汽車(chē)能停在停車(chē)線處www..com

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為M=1kg的導(dǎo)熱性能極好的氣缸,高為L=30cm,開(kāi)口向上置于水平地面上,氣缸中有橫截面積為S=10cm2、質(zhì)量為m=2kg的光滑活塞,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。外界溫度為t0=27℃、大氣壓為p0=105Pa,此時(shí)氣柱高度為20cm,氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì),重力加速度為g10m/s2

(i)將氣缸固定在地面上,如果氣體溫度保持不變,將活塞緩慢拉至氣缸頂端,求在頂端處,豎直拉力F的大小。

(ii)如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端,則此時(shí)外界溫度t為多少攝氏度?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】AB兩物體質(zhì)量均為m,其中A帶正電,帶電量為qB不帶電,通過(guò)勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上,如圖所示,開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)在施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,式中g為重力加速度,若不計(jì)空氣阻力,不考慮A物體電量的變化,則以下判斷正確的是

A. 剛施加電場(chǎng)的瞬間,A的加速度為2g

B. 從開(kāi)始到B剛要離開(kāi)地面過(guò)程,A物體速度大小先增大后減小

C. 從開(kāi)始到B剛要離開(kāi)地面的每段時(shí)間內(nèi),A物體的機(jī)械能增量一定等于電勢(shì)能的減少量

D. B剛要離開(kāi)地面時(shí), A的速度大小為

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