【題目】如圖所示，物塊C質(zhì)量mc=4kg，上表面光滑，左邊有一立柱，放在光滑水平地面上．一輕彈簧左端與立柱連接，右端與物塊B連接，mB=2kg．長為L=3．6m的輕繩上端系于O點(diǎn)，下端系一物塊A，mA=3kg．拉緊輕繩使繩與豎直方向成60°角，將物塊A從靜止開始釋放，達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量m1=2kg、m2=1kg的兩個(gè)物塊1和2，物塊1水平向左運(yùn)動(dòng)與B粘合在一起，物塊2仍系在繩上具有水平向右的速度，剛好回到釋放的初始點(diǎn)．A、B都可以看成質(zhì)點(diǎn)．取g=10m/s2．求：

（1）設(shè)物塊A在最低點(diǎn)時(shí)的速度v0和輕繩中的拉力F大小．

（2）物塊A炸裂時(shí)增加的機(jī)械能△E．

（3）在以后的過程中，彈簧最大的彈性勢能Epm．

【答案】（1）60N

（2）108J

（3）36J

【解析】試題分析：（1）物塊A炸裂前的速度為v0，由動(dòng)能定理有

mAgL（1﹣cos60°）=mAv02①

解得 v0=6m/s

在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

F﹣mAg=mA②

由①②式解得 F=mAg+2mAg （1﹣cos60°）=60N

（2）設(shè)物塊1的初速度為v1，物塊2的初速度為v2，則v2=v0

由動(dòng)量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2

解得v1=12m/s

△E=m1v12+m2v22﹣mAv02

解得△E="108" J

（3）設(shè)物塊1 與B粘合在一起的共同速度為vB，由動(dòng)量守恒

m1v1=（m1+mB）vB

所以vB="6" m/s

在以后的過程中，當(dāng)物塊C和1、B的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為vm，由動(dòng)量守恒

（m1+mB）vB=（m1+mB+mC）vm

有vm="3" m/s

由能量守恒得

Epm=（m1+m2）vB2﹣m1+mB+mC）vm2

得Epm="36" J

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】下列說法中錯(cuò)誤的是（　　）

A. 力是物體對物體的作用

B. 只有直接接觸的物體間才有力的作用

C. 由相距一定距離的磁鐵間有相互作用力可知，力可以離開物體而獨(dú)立存在

D. 甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲車以10m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0．5m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計(jì)時(shí)。求：

（1）乙車追上甲車前，兩車相距的最大距離；

（2）乙車追上甲車所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)．則該粒子（ ）

A．帶正電

B．在c點(diǎn)受力最大

C．在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化小于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】聯(lián)合國安理會每個(gè)常任理事國都擁有否決權(quán)，假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)表決器，常任理事國投反對票時(shí)輸入“0”，投贊成票時(shí)或棄權(quán)時(shí)輸入“1”，提案通過為“1”，通不過為“0”，則這個(gè)表決器應(yīng)具有哪種邏輯關(guān)系（ ）

A. 與門 B. 或門 C. 非門 D. 與非門

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷在不同電場中由靜止釋放，只受電場力作用，且沿直線運(yùn)動(dòng)，它運(yùn)動(dòng)的圖像如圖中甲、乙所示，則下列關(guān)于檢驗(yàn)電荷所處的電場說法正確的是（ ）

A. 圖甲可能是在帶正電的點(diǎn)電荷形成的的電場中的運(yùn)動(dòng)圖像

B. 圖甲可能是在帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成的的電場中的運(yùn)動(dòng)圖像

C. 圖乙可能是在等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中的運(yùn)動(dòng)圖像

D. 圖乙可能是在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的運(yùn)動(dòng)圖像

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是（ ）

A. 合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度

B. 合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度

C. 合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向

D. 由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條電場線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，由此可知（ ）

A. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大小大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度大小

B. 帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能大

C. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小，比在P點(diǎn)時(shí)的大

D. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的加速度大小小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場，在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏。現(xiàn)將一電子（電荷量為e，質(zhì)量為m）無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，電子重力忽略不計(jì)。求：

（1）電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；

（2）電子剛射出電場E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tan θ；

（3）電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離y。

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