【題目】如圖所示，質(zhì)量為3 kg的小車A以v0＝4 m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車左端固定的支架通過不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為1 kg的小球B(可看做質(zhì)點(diǎn))，小球距離車面高h＝0.8 m。某一時(shí)刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1 kg的物塊C發(fā)生碰撞并黏連在一起(碰撞時(shí)間可忽略)，此時(shí)輕繩突然斷裂。此后，小球剛好落入小車右端固定的沙桶中(小桶的尺寸可忽略)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)繩未斷前小球與沙桶的水平距離；

(2)從初始狀態(tài)到小球落入沙桶與桶相對(duì)靜止，整個(gè)A、B、C系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

【答案】(1)0.4 m(2)14.4 J

【解析】

(1)A與C碰撞至黏連在一起的過程，A、C構(gòu)成系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)兩者共同速度為v1，

mAv0＝(mA＋mC)v1

解得

v1＝3 m/s

輕繩斷裂，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，離A高度h＝0.8 m，由h＝gt2得落至沙桶用時(shí)t＝0.4 s。所以，繩未斷前小球與沙桶的水平距離

x＝(v0－v1)t＝0.4 m

(2)最終狀態(tài)為A、B、C三者共同運(yùn)動(dòng)，設(shè)最終共同速度為v2，由水平方向動(dòng)量守恒，得

(mA＋mB)v0＝(mA＋mB＋mC)v2

解出

v2＝3.2 m/s

系統(tǒng)最終損失的機(jī)械能為動(dòng)能損失和重力勢(shì)能損失之和

ΔE＝ΔEk＋ΔEp＝[(mA＋mB)v02－(mA＋mB＋mC)v22]＋mBgh

代入數(shù)據(jù)解得

ΔE＝14.4 J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑、絕緣的半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接，過半圓軌道圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，質(zhì)量為m的帶正電小滑塊從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中由于摩擦起電滑塊電量會(huì)增加，過B點(diǎn)后電量保持不變，小滑塊在AB段加速度隨位移變化圖象如圖乙。已知A、B間距離為4R，滑塊與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小滑塊釋放后運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)過程中電荷量的變化量；

(2)半圓軌道對(duì)小滑塊的最大支持力大��；

(3)小滑塊再次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃�，求小滑塊再次到達(dá)水平軌道時(shí)距B的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A衛(wèi)星運(yùn)行的周期為，軌道半徑為；B衛(wèi)星運(yùn)行的周期為，下列說法正確的是（ ）

A.B衛(wèi)星的軌道半徑為

B.A衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于B衛(wèi)星的機(jī)械能

C.在發(fā)射B衛(wèi)星時(shí)候，發(fā)射速度可以小于7.9km/s

D.某時(shí)刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近，從該時(shí)起每經(jīng)過時(shí)間，衛(wèi)星A、B再次相距最近

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光：調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題：

（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可__________；

A．將單縫向雙縫靠近

B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)

C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)

D．使用間距更小的雙縫

（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長(zhǎng)λ=_________；

（3）某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0．300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為______________nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示）， 物體以的速度向右壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為，則( )

A. 物體的質(zhì)量為

B. 物體的質(zhì)量為

C. 彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為

D. 彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比為RB：RC=3：2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來。a、b、c分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的（　�。�

A.線速度大小之比為3：2：2B.角速度之比為3：3：2

C.轉(zhuǎn)速之比為2：3：2D.向心加速度大小之比為9：6：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖電動(dòng)機(jī)線框abcd的面積為S，匝數(shù)為n，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框平面與磁場(chǎng)平行。若此時(shí)閉合開關(guān)，則下列說法正確的是

A. 該線框?qū)?huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈中電流和流過R的電流方向都不變

C. 若同時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)電極和磁極方向，則線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變

D. 線框轉(zhuǎn)過90°時(shí)，穿過線框平面的磁通量最大，且為nBS

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器的上極板帶正電，與靜電計(jì)的金屬球用導(dǎo)線相連；平行板電容器的下極板與靜電計(jì)的外殼均接地。開始時(shí)電容器兩板間插了一玻璃板，此時(shí)靜電計(jì)指針張開某一角度。下列操作能使靜電計(jì)指針張角減小的有（ ）

A.減小電容器兩板的正對(duì)面積

B.增大電容器兩板間的距離

C.將電容器兩板間的玻璃板抽出

D.用一相對(duì)介電常數(shù)更大的電介質(zhì)替換兩板間的玻璃板

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線。從圖中可以判斷（　�。�

A.在0~t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功

B.在0~t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大

C.在t2時(shí)刻，外力的功率最大

D.在t1~t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功不為零

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