（18分）如圖所示，質(zhì)量為M的厚壁塑料管B內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的小塑料球A，塑料球A的直徑略小于塑料管B的內(nèi)徑，且M ≥m； A和B之間有一根極短的輕彈簧，輕彈簧與A、B不連接。將此裝置從B下端離地板的高度H處由靜止釋放，B觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變，接著A脫離B豎直上升，而B恰好停留在地板上。不計(jì)空氣阻力及A與B內(nèi)壁的摩擦。求：

（1）塑料球A上升的高度；
（2）彈簧中能達(dá)到的最大彈性勢能。

①若M=m，A上升的高度；彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。
②若M>m，A上升的高度為；彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。

解析試題分析：（1）A和B一起自由下落H，處于完全失重狀態(tài)，輕彈簧處于原長，A和B一起下落，滿足機(jī)械能守恒：     2分
解得              1分
B自地面原速反彈后，A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向上為矢量正方向，有：
①若M=m，有：        2分
解得v1=0                 1分
在此條件下，A和B的初動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能，有：1分
彈簧彈開A和B，B靜止在地面，A豎直上升，彈性勢能轉(zhuǎn)化為A的重力勢能，有：   1分
解得A上升的高度       1分
②若M>m，有：            2分
解得A上升的初速度     1分
可得A上升的高度為    1分
在A離開彈簧之前的某一時(shí)刻，A和B的速度大小相等時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，有：
           1分
從A開始?jí)嚎s彈簧到A和B速度相等，滿足機(jī)械能守恒，有：
    1分
解得            1分
綜上所述：①若M=m，A上升的高度；彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。
②若M>m，A上升的高度為；彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。
綜上所述部分正確再給    2分
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

光滑水平面上，用輕質(zhì)彈簧相連接的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物體都以 的速度向右運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長。質(zhì)量為4 kg的物體C 靜止在前方，如圖所示，B與C碰撞后粘合在一起運(yùn)動(dòng)，求：

①B、C碰撞剛結(jié)束時(shí)的瞬時(shí)速度的大小；
②在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的最大彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上．平衡時(shí)， 彈簧的壓縮量為x0，如右圖所示．一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連．它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)．已知物塊質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)．若物塊質(zhì)量為M，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度．物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離h＝x0．求M與m的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，其左側(cè)是一光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑為R=1m，一質(zhì)量為m的小球以速度V0向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊，已知M=4m，g取10 m/s2，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，求：

①小球的初速度V0是多少?  
②滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管，管的半徑R=3.6m（管的內(nèi)徑大小可以忽略），管的出口A在圓心的正上方，入口B與圓心的連線與豎直方向成60°角，如圖所示．現(xiàn)有一只質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從某點(diǎn)P以一定的初速度水平拋出，恰好從管口B處沿切線方向飛入，小球到達(dá)A時(shí)恰好與管壁無作用力．取g=10m/s2．求：

（1）小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)A時(shí)的速度大��；
（2）小球在管的最低點(diǎn)C時(shí)，管壁對(duì)小球的彈力大�。�
（3）小球拋出點(diǎn)P到管口B的水平距離x．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，ABC為光滑軌道，其中AB段水平，BC段是半徑為R的圓弧，AB與BC相切于B點(diǎn)，A處有一豎直墻面，一輕彈簧的一端固定于墻上，另一端與一質(zhì)量為M的物塊相連接，當(dāng)彈簧處于原長狀態(tài)時(shí)，物塊恰能與固定在墻上的L形擋板相接觸于B處，但不擠壓．現(xiàn)使一質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道上距水平軌道高h(yuǎn)處的D點(diǎn)由靜止下滑，小球與物塊相碰后立即有相同速度但不粘連，此后物塊與L形擋板相碰后速度立即減為0也不粘連．（整個(gè)過程，彈簧沒有超過彈性限度，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.）

（1）試求彈簧獲得的最大彈性勢能；
（2）求小球與物塊第一次碰后沿BC上升的最大高度；

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑水平面上，輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B，B物塊靠著豎直墻壁。今用水平外力緩慢推A，使A、B間彈簧壓縮，當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢能為E時(shí)撤去此水平外力，讓A和B在水平面運(yùn)動(dòng)，球：

（1）當(dāng)B恰要離開墻壁時(shí)，A物塊的速度大小
（2）當(dāng)彈簧達(dá)到最大長度時(shí)A、B的速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37°的斜坡，BC是半徑為R＝5 m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，如圖所示，AB豎直高度差h＝5m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：

(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度大��？
(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

炮彈從炮口射出時(shí)的速度大小為v，方向與水平方向成角，如圖所示，把這個(gè)速度沿水平和豎直方向分解，則豎直分速度的大小是（    ）

A．vsinα B．vcosα  C．v/sinα D．v/cosα 

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同步練習(xí)冊答案