【題目】如圖所示，輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為M的B、C兩物塊固定連接，靜止在光滑水平面上，物塊C緊靠擋板但不粘連．從一把玩具槍射出的子彈A，沿水平方向射入物塊后留在物塊內(nèi)（作用時(shí)間極短），在此后的彈簧壓縮和拉伸過程中彈簧都在彈性限度內(nèi)．

（1）如果子彈質(zhì)量為m，速度為v0，求彈簧第一次壓縮最短時(shí)的彈性勢能；

（2）如果玩具槍射出子彈時(shí)的動(dòng)能恒為Ek，而子彈質(zhì)量不同，之后的相互作用過程中，彈簧所能拉伸的最大長度不同，為使彈簧拉伸的長度最大，子彈的質(zhì)量應(yīng)是多少？此時(shí)的彈簧的彈性勢能多大？

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）子彈射入木塊B的過程，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

根據(jù)能量守恒定律得：彈簧第一次壓縮最短時(shí)的彈性勢能為：

（2）設(shè)子彈的質(zhì)量為m，玩具槍射出子彈時(shí)的速度為v0．當(dāng)C離開擋板后，B、C速度相同時(shí)，彈簧伸長最長，此時(shí)彈性勢能最大，設(shè)為Epm，B、C的共同速度為v′，C剛離開擋板時(shí)B的速度大小為v，方向向右

取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

由機(jī)械能守恒定律得

．

結(jié)合

．

聯(lián)立得到

，

求導(dǎo)得

當(dāng) Epm′=0時(shí)，Epm最大，此時(shí)

此時(shí)的彈簧的彈性勢能為

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】某人想盡快把30箱貨物搬到h=12m高的樓上，每箱貨物質(zhì)量m0=5kg。他對箱子做功的功率P與所搬箱子質(zhì)量m之間的關(guān)系如圖所示。重力加速度g取10m/s2。

(1)圖中A點(diǎn)的物理意義是什么？

(2)要盡快把所有箱子搬上樓，每次應(yīng)搬幾箱？

(3)設(shè)他下樓和搬放箱子的總時(shí)間等于上樓時(shí)間，估算他用最大功率完成這一工作所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某水電站發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW，輸出電壓是250 V，電站先通過升壓變壓器提升電壓再向遠(yuǎn)處輸送，然后降至220V給用戶使用，輸電線電阻為15 Ω。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的6%，升、降壓變壓器視為理想變壓器，試求：在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間有一水平勻強(qiáng)電場，范圍足夠大，場中有一粒子源，某時(shí)刻釋放出速度大小相同的同種帶電粒子，速度方向沿垂直于電場的豎直面內(nèi)各方向，粒子的重力不計(jì)，如圖所示，則（）

A.同一時(shí)刻所有粒子的動(dòng)量相同

B.同一時(shí)刻所有粒子的位移相同

C.同一時(shí)刻所有粒子到達(dá)同一等勢面上

D.同一時(shí)刻所有粒子到達(dá)同一水平面上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

(1)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是（________）

A．斜槽軌道必須是光滑的

B．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的

C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放

D．入射球與被碰球滿足ma>mb，ra=rb

(2)圖中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是______；

A.maON=maOP+mbOM

B. maOP=maON+mbOM

C.maOP=maOM+mbON

D.maOM=maOP+mbON

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽略不計(jì)，電源是不計(jì)內(nèi)阻的理想電源。當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，下列說法正確的是（　　）

A.A比B先亮，然后A熄滅

B.B比A先亮，然后A熄滅

C.A、B一起亮，然后A熄滅

D.A逐漸變亮，B立即亮；最終A比B亮

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在x軸上有P、M、Q三點(diǎn),從波傳到x=5m的M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),已知t1=0.7s時(shí)M點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。求:

①這列波傳播的速度;

②從t=0時(shí)刻起到t2=1s止,質(zhì)點(diǎn)Q(x=9m)通過的路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略。平行板電容器C的極板水平放置。閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。 如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值

C. 增大兩板間的距離 D. 斷開電鍵S

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下述描述正確的是（ ）

A. 此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象

B. 擋板前后波紋間距離相等

C. 如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象

D. 如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察衍射現(xiàn)象

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