【題目】如圖所示,豎直放置的輕彈簧,其勁度系數(shù)為300N/m,一端固定于地面,另一端與質(zhì)量為2kg的物體B固定在一起,F(xiàn)讓質(zhì)量也為2kg的物體A置于B的正上方某一高度處由靜止自由下落,AB發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后粘在一起不再分開。碰后A、B和彈簧組成一個(gè)豎直彈簧振子,AB在以后振動(dòng)過程中到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈簧剛好處于原長狀態(tài)。已知彈簧的彈性勢能表達(dá)式 ,簡諧振動(dòng)的周期公式 ,A、B的體積都可以忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,g取 10 m/s2

(1)求:

B靜止時(shí)彈簧壓縮量 ;

A自由下落時(shí)距離B物體髙度h

2某同學(xué)想求解從平衡位置到最低點(diǎn)過程中彈簧彈力對(duì)振子做功以及沖量大小,下面是他的解法振子在平衡位置時(shí)彈簧彈力,在最低點(diǎn)時(shí)彈簧彈力

則這個(gè)過程平均彈力

由變力做功公式 ,

由沖量公式

你認(rèn)為該同學(xué)這樣求解功和沖量對(duì)嗎?若正確,請(qǐng)你再給出一種解法,若不正確請(qǐng)你給出正確的方法(說出解決問題所用的規(guī)律或方法,不用寫出具體的解題過程)

【答案】(1)x0= h =0.2m (2)答案見解析

【解析】(1)B為對(duì)象,受到豎直向下的重力和向上的彈力,由平衡可得:

代入數(shù)據(jù)得:

(2) 物塊A做自由落體運(yùn)動(dòng)

在碰撞過程中動(dòng)量守恒

碰后A、B和彈簧組成一個(gè)豎直彈簧振子,AB在以后振動(dòng)過程中到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈簧剛好處于原長狀態(tài),即彈簧振子速度為零時(shí),相對(duì)于原來向上運(yùn)動(dòng)了距離,由能量守恒得:

(3)功的解法正確,沖量的解法錯(cuò)誤,因?yàn)轭}中計(jì)算平均彈力是對(duì)空間的平均值,沖量中的力的平均值應(yīng)該是對(duì)時(shí)間的平均值。而彈簧彈力對(duì)時(shí)間不是線性變化的,所以不能那樣做,求彈力沖量應(yīng)該用動(dòng)量定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一量程為5V的電壓表V,其內(nèi)阻約為2 ,要準(zhǔn)確測量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室有以下器材

A.待測電壓表V

B.電流表 (量程為,內(nèi)阻未知)

C. 電流表 (量程為,內(nèi)阻未知)

D.電阻箱 (阻值范圍為)

E.滑動(dòng)變阻器 (總阻值為100,額定電流為1A)

F.滑動(dòng)變阻器 (總阻值為2K,額定電流為0.1A)

G.電源 (內(nèi)阻不計(jì),電動(dòng)勢為6V)

H.電源 (內(nèi)阻不計(jì),電動(dòng)勢為1.5V)

I.開關(guān)及導(dǎo)線若干

(1)要準(zhǔn)確測量電壓表V的內(nèi)阻,并使電表指針在較大范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn),電流表應(yīng)選__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________,電源應(yīng)選__________。(填器材前的字母序號(hào))

(2)在虛線框內(nèi)畫出測量電壓表V內(nèi)阻的電路圖,并標(biāo)明所選器材的符號(hào)_________。

(3)按圖電路圖在實(shí)物圖上正確連線_______

(4)根據(jù)所選器材和電路圖,寫出電壓表V的電阻的測量值表達(dá)式= _____________________________________________________________(用文字寫清各物理量的意義)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】.圖為P、Q兩物體沿同一直線作直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖,下列說法中正確的有 ( )

A. 前, QP的前面

B. ,Q的路程比P的大

C. ,P、Q的平均速度大小相等,方向相同

D. P做勻變速直線運(yùn)動(dòng),Q做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框,導(dǎo)線框右側(cè)有兩個(gè)寬度也為L的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向分別豎直向下和豎直向上,t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框在外力作用下,以速度v勻速進(jìn)入并通過磁場區(qū)域.規(guī)定電流i沿逆時(shí)針方向時(shí)為正,磁感線豎直向下時(shí)磁通Φ為正,安培力的合力F向左為正.則以下關(guān)于Φ、i、F和線框中的電功率P隨時(shí)間變化的圖象大致是下列圖中的( 。

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量M=0. 8kg的小物塊,用長l = 0. 8m的細(xì)繩懸掛在天花板上,處于靜止?fàn)顟B(tài)。一質(zhì)量m=0. 2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物塊,并與物塊粘在一起, 小球與物塊相互作用時(shí)間極短可以忽略。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:

1小球粘在物塊上的瞬間,小球和物塊共同速度的大小;

2小球和物塊擺動(dòng)過程中,細(xì)繩拉力的最大值;

3小球和物塊擺動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的帶等量異種電荷的平行板之間,存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一不計(jì)重力帶電粒子在電場力和洛倫茲力的作用下,從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C點(diǎn)是曲線的最低點(diǎn),以下說法正確的是( )

A. 這個(gè)粒子帶負(fù)電荷

B. 粒子在C點(diǎn)速度最小

C. C點(diǎn)洛倫茲力大于電場力

D. A點(diǎn)和B點(diǎn)必定不在同一水平面上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一小船渡河,河寬d=150m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中速度v2=5m/s,則下列說法錯(cuò)誤的是( 。

A. 渡河的最短時(shí)間為t=30s

B. 渡河的最小位移為d=150m

C. 以最小位移過河時(shí),船頭與上游河岸之間的夾角為53°

D. 船不可能垂直到達(dá)正對(duì)岸

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球a、b的質(zhì)量分別是m2m,a從傾角為30°的光滑固定斜面的頂端無初速下滑,b從斜面等高處以初速度平拋,比較a、b落地的運(yùn)動(dòng)過程有

A. 所用的時(shí)間相同

B. a、b都做勻變速運(yùn)動(dòng)

C. 落地前的速度相同

D. a、b的加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比,不可忽略,畫出的(甲)、(乙)兩種可供選用的測量電路.

1)為提高電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的測量精度,應(yīng)選用的電路是__

2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖(丙)所示圖線,則該電源的內(nèi)電阻r=__Ω

3)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是__

4)在實(shí)驗(yàn)過程中,隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化,能正確反映PU關(guān)系的圖像是_______

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