【題目】如圖所示，光滑水平面上，質量為2m的小球B連接著輕質彈簧，處于靜止；質量為m的小球A以初速度向右勻速運動，接著逐漸壓縮彈簧并使B運動，過一段時間，A與彈簧分離，設小球A、B與彈簧相互作用過程中無機械能損失，彈簧始終處于彈性限度以內．求：

（1）當彈簧被壓縮到最短時，A球的速度大小；

（2）彈簧的最大彈性勢能；

（3）彈簧再次恢復原長時，A、B兩球的速度.

【答案】（1）v0；（2）mv02；

（3）A球的速度大小為v0，方向向左，B球的速度大小為v0，方向向右

【解析】試題分析：（1）當A球與彈簧接觸以后，在彈力作用下減速運動，而B球在彈力作用下加速運動，彈簧的彈性勢能增加，當A、B速度相同時，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大．

設A、B的共同速度為v，彈簧的最大勢能為EP，取向右為正方向，A、B系統(tǒng)動量守恒，則有

mv0=（m+2m）v

可得 v=v0．

（2）根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：

EP=mv02-（m+2m）v2

聯(lián)立兩式得 EP=mv02

（3）設彈簧恢復原長時A和B的速度分別為v1和v2，在碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒，系統(tǒng)的動能守恒，則有：mv0=mv1+2mv2，

根據(jù)能量守恒定律得： mv02=mv12+2mv22

聯(lián)立解得 v1=-v0，方向向左，v2=v0，方向向右．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復雜的結構.

B. 、和三種射線， 射線的穿透力最強

C. 衰變成要經(jīng)過6次衰變和8次衰變

D. 自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列物理學史中人物關系正確的是（　�。�

A. 哥白尼認為地球是宇宙的中心 B. 牛頓測量出來引力常量

C. 卡文迪許發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律 D. 開普勒揭示了行星繞太陽的軌道是橢圓的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能．若取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零，一個質量為m0的質點距質量為M0的引力中心為r0時，其萬有引力勢能 (式中G為引力常數(shù))．一顆質量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1圓形軌道環(huán)繞地球飛行，已知地球的質量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2，則在此過程中

A. 衛(wèi)星勢能增加了

B. 衛(wèi)星動能減少了

C. 衛(wèi)星機械能增加了

D. 衛(wèi)星上的發(fā)動機所消耗的最小能量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度，實驗裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次，并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置，圖中F、E點是A碰B球前后的平均落點，J是B球的平均落點，O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的豎直平面，米尺的零點與O點對齊。

（1）為完成本實驗，下列器材那些是必需的？請將這些器材前面的字母填在橫線上________.

A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī)

（2）在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量（______）

A.水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離OF

B.A球與B球碰撞后，測量A球與B球落點位置到O點的距離OE、OJ

C.A球和B球在空中飛行的時間

D.測量G點相對于水平槽面的高度

（3）如果碰撞中動量守恒，根據(jù)圖中各點間的距離，則下列式子正確的是_______.

A.
B.

C.
D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平地面上，彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端連著物塊，彈簧處于原長時物塊處于O點位置�，F(xiàn)用外力緩慢把物塊向左壓至P點不動，此時彈簧的彈性勢能為Ep。撤去外力后物塊向右運動至Q(圖中未有標出)點停下。下列說法正確的是

A. 外力所做的功等于EP

B. 物塊到達PQ中點時速度最大

C. Q點可能在O點的左側

D. 從P到Q的過程摩擦產(chǎn)生的熱量一定小于EP

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓心為O、半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD，電荷量均為Q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱，+Q和O點的連線與OC間的夾角為60°，兩個點電荷的連線與AC的交點為P．下列說法中正確的是（ ）

A. P點的場強為0

B. A點電勢低于C點電勢

C. 點電荷+q在O點所受電場力與C點不同

D. 點電荷﹣q在B點具有的電勢能小于在D點具有的電勢能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，小明同學利用傳感器設計實驗如圖甲 所示，將質量為 、直徑為的金屬小球在一定高度 由靜止釋放，小球正下方固定一臺紅外線計時器，能自動記錄小球擋住紅外線的時間，改變小球下落高度，進行多次 重復實驗。此方案驗證機械能守恒定律方 便快

（1）用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=________；

（2）為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作下列_______圖象。

A． 圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

（3）經(jīng)正確的實驗操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量，你認為增加釋放高度后，兩者的差值會_______填“增大”、“減小”或“不變”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQNM是由粗裸導線連接兩個定值電阻組合成的閉合矩形導體框，水平放置，金屬棒ab與PQ、MN垂直，并接觸良好．整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.4T．已知ab有效長度為L=0.5m，電阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余電阻均忽略不計，若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運動，作用于ab的外力大小為多少？R1、R2上消耗的電熱功率分別為多大？（不計摩擦）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案