質(zhì)量為M的小車置于光滑水平面上,小車的上表面由光滑的1/4圓弧和光滑平面組成,圓弧半徑為R,車的右端固定有一不計質(zhì)量的彈簧,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)從圓弧最高處無初速下滑,如圖所示,與彈簧相接觸并壓縮彈簧。

求:(1)彈簧具有最大的彈性勢能;

(2)當滑塊與彈簧分離時小車的速度。

 

【答案】

mgR  ;

【解析】

試題分析:(1)m的滑塊從圓弧最高處無初速下滑,至壓縮彈簧到最短的過程,m、M 組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,所以此時m、M的速度為零,根據(jù)機械能守恒定律有:

(2)有彈簧壓縮最短到兩者分離的過程系統(tǒng)動量守恒有:,

系統(tǒng)機械能守恒有:,

聯(lián)立可得

考點:本題考查了動量守恒定律和機械能守恒定律。

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

[物理--選修3-5]
(1)已知氫原子的能級規(guī)律為E1=-13.6eV、E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV.現(xiàn)用光子能量介于11~12.5eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法中正確的是
AC
AC

A.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種
B.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有2種
C.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有3種
D.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種
(2)如圖,小車質(zhì)量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和粗糙的水平軌道BC,一小物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=0.5kg,與軌道BC的動摩擦因數(shù)為μ=0.10,BC部分總長度為L=0.80m.重力加速度g取10m/s2
①若小車固定在水平面上,將小物塊從AB軌道的D點靜止釋放,小物塊恰好可運動到C點.試求D點與BC軌道的高度差;
②若將小車置于光滑水平面上,小物塊仍從AB軌道的D點靜止釋放,試求小物塊滑到BC中點時的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理——選修3-5]

(1)以下說法正確的是      (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.β射線的穿透能力比α射線強,能穿透幾厘米厚的鉛板

B.原子核的比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

C.氫原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)過程中,若氫原子放出一個光子,則其電子的動能增大,軌道半徑變小

D.在發(fā)生光電效應(yīng)時,若入射光的強度一定,則入射光的頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多,打出光電子的最大初動能越大

(2)如圖所示,小車質(zhì)量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC,一小物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=0.5kg,與水平軌道BC的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,F(xiàn)將小車置于光滑水平面上,小車左端緊靠豎直墻壁,若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放, 試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離(重力加速度g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(15分)[物理——選修3-5]

(1)(5分)以下說法正確的是     (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.β射線的穿透能力比α射線強,能穿透幾厘米厚的鉛板

B.原子核的比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

C.氫原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)過程中,若氫原子放出一個光子,則其電子的動能增大,軌道半徑變小

D.在發(fā)生光電效應(yīng)時,若入射光的強度一定,則入射光的頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多,打出光電子的最大初動能越大

(2)(10分)如圖所示,小車質(zhì)量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC,一小物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=0.5kg,與水平軌道BC的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,F(xiàn)將小車置于光滑水平面上,小車左端緊靠豎直墻壁,若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放, 試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離(重力加速度g=10m/s2)。

 

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科目:高中物理 來源:2010年黑龍江省哈爾濱市第九中學高三第三次高考模擬考試(理綜)物理部分 題型:計算題

(15分)[物理——選修3-5]
(1)(5分)以下說法正確的是     (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.β射線的穿透能力比α射線強,能穿透幾厘米厚的鉛板
B.原子核的比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
C.氫原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)過程中,若氫原子放出一個光子,則其電子的動能增大,軌道半徑變小
D.在發(fā)生光電效應(yīng)時,若入射光的強度一定,則入射光的頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多,打出光電子的最大初動能越大
(2)(10分)如圖所示,小車質(zhì)量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC,一小物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=0.5kg,與水平軌道BC的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。現(xiàn)將小車置于光滑水平面上,小車左端緊靠豎直墻壁,若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放,試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離(重力加速度g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:2010年黑龍江省哈爾濱市高三第三次高考模擬考試(理綜)物理部分 題型:計算題

(15分)[物理——選修3-5]

(1)(5分)以下說法正確的是      (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

A.β射線的穿透能力比α射線強,能穿透幾厘米厚的鉛板

B.原子核的比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

C.氫原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)過程中,若氫原子放出一個光子,則其電子的動能增大,軌道半徑變小

D.在發(fā)生光電效應(yīng)時,若入射光的強度一定,則入射光的頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多,打出光電子的最大初動能越大

(2)(10分)如圖所示,小車質(zhì)量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和足夠長的粗糙水平軌道BC,一小物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=0.5kg,與水平軌道BC的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。現(xiàn)將小車置于光滑水平面上,小車左端緊靠豎直墻壁,若小物塊從距水平軌道BC高為0.8m的D點由靜止釋放, 試求小物塊能在水平軌道BC上滑行的最大距離(重力加速度g=10m/s2)。

 

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