【題目】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為4m的小球AB由輕彈簧連接,置于光滑水平面上.一顆質(zhì)量為m子彈,以水平速度v0射入A球,并在極短時(shí)間內(nèi)嵌在其中.求:在運(yùn)動(dòng)過程中

(1)什么時(shí)候彈簧的彈性勢(shì)能最大,最大值是多少

(2)A球的最小速度和B球的最大速度(從子彈嵌入到彈簧彈性勢(shì)能第一次達(dá)到最大)

【答案】(1) (2) ,

【解析】整個(gè)過程分析:子彈擊中A的過程,子彈與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒;子彈、A球一起向右運(yùn)動(dòng),彈簧因被壓縮而產(chǎn)生彈力.A球開始減速,B球開始加速;當(dāng)兩球速度相等時(shí),彈簧壓縮量達(dá)到最大值,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大;接著,彈簧開始伸長(zhǎng),彈力繼續(xù)使B加速而使A減速;當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),B球速度達(dá)到最大值,A球速度達(dá)到最小值;然后,彈簧又開始伸長(zhǎng),使A球加速,使B球減速.當(dāng)兩球速度相等時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量達(dá)到最大(此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能相等)…如此反復(fù)進(jìn)行.所以,兩球的速度達(dá)到極值的條件--彈簧形變量最大.

(1)設(shè)A、B的質(zhì)量為M,由題意知M=4m,子彈擊中A的過程,子彈與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得:mv0=(m+M)V ①,

以子彈、A球、B球作為一系統(tǒng),以子彈和A球有共同速度為初態(tài),

子彈、A球、B球速度相同時(shí)為末態(tài),對(duì)系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得:

(m+M)V=(m+M+M)V′②,

由能量守恒定律得: (m+M)V2 (m+M+M)V2+EP ③,

解得: ④;

(2)以子彈和A球有共同速度為初態(tài),子彈和A球速度最小、B球速度最大為末態(tài)則

由動(dòng)量守恒定律得:(m+M)V=(m+M)VA+MVB ⑤,

由能量守恒定律得: ⑥,

解得: ; ⑦,或VA= v0,VB=0 ⑧,

根據(jù)題意求A球的最小速度和B球的最大速度,所以VAmin=,VBmax=

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放,在下落過程中,下列說法正確的是________

A. 穿過線框的磁通量保持不變

B. 線框中有感應(yīng)電流

C. 線框中無感應(yīng)電流

D. 線框的機(jī)械能不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是 (  )

A. 安培 B. 奧斯特 C. 庫侖 D. 牛頓

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量m=1kg的物體,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng),經(jīng)過位移4m時(shí),拉力F停止作用,運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)物體停止.運(yùn)動(dòng)過程中物體動(dòng)能隨位移變化的Ek-s的圖象如圖所示.g取10m/s2.求:

(1)物體跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?

(2)拉力F的大小為多大?

(3)物體運(yùn)動(dòng)0-3m過程中,拉力F的平均功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一與水平面成60°角的光滑絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一質(zhì)量為0.5 kg的帶電小環(huán)套在桿上,正以某一速度v0沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好落在C端的正下方地面上P點(diǎn)處,ACP所在平面與電場(chǎng)E平行,g取10 m/s2,求:

(1)小環(huán)帶何種電荷及它受到的電場(chǎng)力的大;

(2)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;

(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖質(zhì)量為的汽車在水平路面上啟動(dòng)、運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖象,Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線,ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段,bc段是與ab段相切的水平直線,則下述說法正確的是

At1t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為

B0~t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率逐漸增大

Ct2~t3時(shí)間內(nèi)汽車的牽引力最小,與阻力相等

Dt1t2時(shí)間內(nèi)汽車的牽引力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:

A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器; B.鐵架臺(tái)(附夾子) ; C.重錘(附夾子); D.紙帶;

E.秒表; F.復(fù)寫紙; G.低壓交流電源; H.導(dǎo)線若干

其中不必要的有________(填序號(hào));缺少的器材有_______________。

(2) ① 實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

A.按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

B.使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接著先釋放重錘,再接通電源, 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。

C.圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn),分別測(cè)出若干連續(xù)打點(diǎn)A、BC ……與 O點(diǎn)之間的距離h1、h2h3 ……。

以上A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中哪個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)誤的_________

② 由于阻力等原因會(huì)導(dǎo)致重錘動(dòng)能增加量_________重力勢(shì)能減少量(填寫“大于”、“等于”或“小于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,面積為0.02 m2,內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD,繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100 rad/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連,觸頭P可移動(dòng),副線圈所接電阻R=100 Ω,電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),下列說法正確的是(  )

A. 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=50cos(100t)V

B. P上移時(shí),電流表示數(shù)增大

C. t=0時(shí)刻,電壓表示數(shù)為100V

D. 當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為12時(shí),電阻上消耗的功率為400 W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在地球表面初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)。假如宇航員登上某個(gè)與地球差不多大小的行星表面,仍以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間4t后回到出發(fā)點(diǎn).則下列說法正確的是

A.這個(gè)行星的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為12

B.這個(gè)行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為12

C.這個(gè)行星的密度與地球的密度之比為14

D.這個(gè)行星的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期之比為12

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