【題目】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)。求：

（1）物塊與鋼板剛碰完時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP；

（2）若物塊質(zhì)量為2m，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。求物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離。

【答案】（1）0.5mgx0（2）

【解析】

（1）物塊與鋼板碰撞時(shí)的速度

　�、�

設(shè)v1表示質(zhì)量為m的物塊與鋼板碰撞后一起開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)的速度，因碰撞時(shí)間極短，動(dòng)量守恒取v0方向?yàn)檎?/span>

mv0=2mv1　　　�、�

剛碰完時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP。當(dāng)它們一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧無(wú)形變，彈性勢(shì)能為零，根據(jù)題給條件，這時(shí)物塊與鋼板的速度為零，由機(jī)械能守恒，

�、�

解得：

Ep=0.5mgx0

（2）設(shè)v2表示質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰撞后開(kāi)始一起向下運(yùn)動(dòng)的速度，則有

2mv0=3mv2　　④

仍繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)速度為v，則有

⑤

在以上兩種情況中，彈簧的初始?jí)嚎s量都是x0，故有

　�、�

當(dāng)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力作用，加速度為g。一過(guò)O點(diǎn)，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g。由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g。故在O點(diǎn)物塊與鋼板分離，分離后，物塊以速度v豎直上升，則由以上各式解得，物塊向上運(yùn)動(dòng)所到最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2005年7月4日下午，美國(guó)探測(cè)器成功撞擊“坦普爾一號(hào)”彗星，并投入彗星的懷抱，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)歷史上第一次對(duì)彗星的“大碰撞”，如圖所示．設(shè)“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一橢圓，其運(yùn)行周期為5.74年，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.探測(cè)器的最小發(fā)射速度為7.9km/s

B.“坦普爾一號(hào)”彗星運(yùn)動(dòng)至近日點(diǎn)處的加速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處的加速度

C.“坦普爾一號(hào)”彗星運(yùn)動(dòng)至近日點(diǎn)處的線速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線速度

D.探測(cè)器運(yùn)行的周期小于5.74年

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小明用與水平方向θ角的輕繩拉木箱，繩中張力為F，沿水平地面向右移動(dòng)了一段距離l。已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木箱質(zhì)量為m，木箱受到的

A. 支持力做功為

B. 重力做功為

C. 拉力做功為

D. 滑動(dòng)摩擦力做功為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置中,木塊與水平桌面間的接觸是光滑的.子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,則下圖列說(shuō)法中正確的是( )

A. 從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的全過(guò)程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. 子彈射入木塊的短暫過(guò)程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C. 從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,子彈、 木塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D. 若水平桌面粗糙,子彈射入木塊的短暫過(guò)程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖1接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；然后按圖2將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路，將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路。在圖1中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）。在圖2中：（填“向左”或“向右”或“不”）

（1）S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中，電流表的指針將____________偏轉(zhuǎn)。

（2）線圈A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表指針______________偏轉(zhuǎn)。

（3）線圈A放在B中不動(dòng)，突然切斷開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流表指針__________________偏轉(zhuǎn)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1 kg的小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度—時(shí)間圖像如圖所示，以豎直向上為正，重力加速度g取。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小球下落的最大速度為5 m/s

B. 小球能彈起的最大高度為2.5 m

C. 小球第一次反彈后的瞬時(shí)速度大小為10 m/s

D. 小球與地面第一次碰撞過(guò)程中地面對(duì)小球的沖量大于15 kgm/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用兩塊材料相同的木板與豎直墻面搭成兩個(gè)斜面1和2，斜面有相同的高和不同的底邊，如圖所示。一個(gè)小物塊分別從兩個(gè)斜面頂端釋放，并沿斜面下滑到底端。對(duì)這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是

A. 沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度大小相等

B. 物塊下滑到底端時(shí)，速度大小與其質(zhì)量無(wú)關(guān)

C. 物塊沿著1下滑到底端的過(guò)程，產(chǎn)生的熱量更多

D. 物塊下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量與其質(zhì)量無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　)

A.從P到M所用的時(shí)間等于

B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

C.從P到Q階段，速率逐漸變小

D.從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)ab和cd是兩條平行放置的足夠長(zhǎng)直粗糙金屬導(dǎo)軌，MN和M′N′是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m，兩桿與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為．開(kāi)始時(shí)水平外力F作用在桿MN上，使兩 桿以速度v0水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為d，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g．在t=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持外力F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好，已知在t=t0時(shí)刻后桿MN速度保持不變，且在0t0時(shí)間內(nèi)兩桿速度方向始終向右，求：

（1）0t0時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻兩桿的加速度大小之比；

（2）t0時(shí)刻兩桿各自的速度；

（3）0t0時(shí)間內(nèi)兩桿各自的位移．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案