【題目】如圖所示,輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為MB、C兩物塊固定連接,靜止在光滑水平面上,物塊C緊靠擋板但不粘連.從一把玩具槍射出的子彈A,沿水平方向射入物塊后留在物塊內(nèi)(作用時間極短),在此后的彈簧壓縮和拉伸過程中彈簧都在彈性限度內(nèi).

(1)如果子彈質(zhì)量為m,速度為v0,求彈簧第一次壓縮最短時的彈性勢能;

(2)如果玩具槍射出子彈時的動能恒為Ek,而子彈質(zhì)量不同,之后的相互作用過程中,彈簧所能拉伸的最大長度不同,為使彈簧拉伸的長度最大,子彈的質(zhì)量應(yīng)是多少?此時的彈簧的彈性勢能多大?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)子彈射入木塊B的過程,取向左為正方向,由動量守恒定律得

根據(jù)能量守恒定律得:彈簧第一次壓縮最短時的彈性勢能為:

(2)設(shè)子彈的質(zhì)量為m,玩具槍射出子彈時的速度為v0.當(dāng)C離開擋板后,B、C速度相同時,彈簧伸長最長,此時彈性勢能最大,設(shè)為Epm,B、C的共同速度為v′,C剛離開擋板時B的速度大小為v,方向向右

取向右為正方向,由動量守恒定律得

由機(jī)械能守恒定律得

結(jié)合

聯(lián)立得到

求導(dǎo)得

當(dāng) Epm′=0時,Epm最大,此時

此時的彈簧的彈性勢能為

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】某人想盡快把30箱貨物搬到h=12m高的樓上,每箱貨物質(zhì)量m0=5kg。他對箱子做功的功率P與所搬箱子質(zhì)量m之間的關(guān)系如圖所示。重力加速度g10m/s2。

(1)圖中A點的物理意義是什么?

(2)要盡快把所有箱子搬上樓,每次應(yīng)搬幾箱?

(3)設(shè)他下樓和搬放箱子的總時間等于上樓時間,估算他用最大功率完成這一工作所用的時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某水電站發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW,輸出電壓是250 V,電站先通過升壓變壓器提升電壓再向遠(yuǎn)處輸送,然后降至220V給用戶使用,輸電線電阻為15 Ω。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的6%,升、降壓變壓器視為理想變壓器,試求:在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間有一水平勻強電場,范圍足夠大,場中有一粒子源,某時刻釋放出速度大小相同的同種帶電粒子,速度方向沿垂直于電場的豎直面內(nèi)各方向,粒子的重力不計,如圖所示,則()

A.同一時刻所有粒子的動量相同

B.同一時刻所有粒子的位移相同

C.同一時刻所有粒子到達(dá)同一等勢面上

D.同一時刻所有粒子到達(dá)同一水平面上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖。

(1)本實驗中,實驗必須要求的條件是________

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端點的切線是水平的

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放

D.入射球與被碰球滿足ma>mb,ra=rb

(2)圖中M、PN分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點的平均位置,則實驗中要驗證的關(guān)系是______

A.maON=maOP+mbOM

B. maOP=maON+mbOM

C.maOP=maOM+mbON

D.maOM=maOP+mbON

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B是兩個完全相同的燈泡,L是自感系數(shù)較大的線圈,其直流電阻忽略不計,電源是不計內(nèi)阻的理想電源。當(dāng)電鍵K閉合時,下列說法正確的是( 。

A.AB先亮,然后A熄滅

B.BA先亮,然后A熄滅

C.A、B一起亮,然后A熄滅

D.A逐漸變亮,B立即亮;最終AB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,x軸上有P、M、Q三點,從波傳到x=5mM點時開始計時,已知t1=0.7sM點第二次出現(xiàn)波峰。求:

這列波傳播的速度;

t=0時刻起到t2=1s,質(zhì)點Q(x=9m)通過的路程。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略。平行板電容器C的極板水平放置。閉合電鍵S,電路達(dá)到穩(wěn)定時,帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。 如果僅改變下列某一個條件,油滴仍能靜止不動的是

A. 增大R1的阻值 B. 增大R的阻值

C. 增大兩板間的距離 D. 斷開電鍵S

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置,ACBD是兩塊擋板,AB是一個孔,O為波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長,則波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下述描述正確的是(

A. 此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象

B. 擋板前后波紋間距離相等

C. 如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象

D. 如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯地觀察衍射現(xiàn)象

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案