13．如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別是mA=4.0kg、mB=6.0kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物體B左側(cè)與豎直墻相接觸．另有一個(gè)質(zhì)量為mC=2.0kg物體C以速度v0向左運(yùn)動(dòng)，與物體A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開，然后以v=2.0m/s的共同速度壓縮彈簧，試求：
①物塊C的初速度v0為多大？
②在B離開墻壁之后，彈簧的最大彈性勢(shì)能．

分析 ①A、C碰撞過程遵守動(dòng)量守恒，即可列式求出C的初速度．
②在B離開墻壁時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，A、C以速度v=2m/s向右運(yùn)動(dòng)，之后，A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒也守恒．當(dāng)三個(gè)物塊的速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由兩大守恒定律列式，即可求得彈簧的最大彈性勢(shì)能．

解答 解：①對(duì)A、C在碰撞過程中，選擇向左為正方向，由動(dòng)量守恒可知：mCv0=（mA+mC）v
代入數(shù)據(jù)解得：v0=6m/s
②在B離開墻壁時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，A、C以速度v=2m/s向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A、B、C獲得相同速度時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，選擇向右為正方向，由動(dòng)量守恒，得：
（mA+mC）v=（mA+mB+mC）v′，
代入數(shù)據(jù)解得：v′=1m/s
由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：彈簧的最大彈性勢(shì)能：
EP=$\frac{1}{2}$（mA+mC）v2-$\frac{1}{2}$（mA+mB+mC）v′2=6J
答：①物塊C的初速度是6m/s；
②在B離開墻壁之后，彈簧的最大彈性勢(shì)能是6J．

點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程、正確選擇研究對(duì)象是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題．

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：解答題

8．如圖甲所示是某同學(xué)測(cè)量加速度的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門A、B，滑塊上固定一遮光條，靜止釋放滑塊沿傾斜氣墊導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)通過光電門A、B，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門A、B的遮光時(shí)間分別為△ta、△tb和遮光條從A到B時(shí)間t；

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.25×10-3m．由所測(cè)物理量計(jì)算得到滑塊加速度大小a=$\frac{d（△{t}_{a}-△{t}_）}{△{t}_{a}△{t}_t}$（用△ta、△tb、t、d表示）
（2）在該實(shí)驗(yàn)中選用的遮光條寬度很窄，其理由是：位移越短，則平均速度可認(rèn)為等于瞬時(shí)速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體以v在粗糙的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1現(xiàn)在給物體施加水平向右的拉力F，其大小為20N．則物體的加速度大小是（g取10m/s2）（　　）
A．18m/s2B．19m/s2C．20m/s2D．21m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，帶有一定電量的平行板電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為E，正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子以速度v0射入，恰好沿直線勻速通過兩板（不計(jì)重力）．要使帶電粒子的一點(diǎn)情況不受影響，下列說法可行的是（　�。�
A．只增大電容器兩極板間的距離
B．只改用一束比荷不同于原來的帶電粒子
C．只使帶電粒子的入射方向變?yōu)榉撬椒较?/td>
D．只增大帶電粒子射入的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為2kg的物塊，放在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，在水平拉力的作用下物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W隨物塊的位移x變化的關(guān)系如圖所示，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（　�。�
A．在x=0至x=2m的過程中，物塊的加速度大小時(shí)1m/s2
B．在x=4m時(shí)，摩擦力的瞬時(shí)功率是4W
C．在x=2m至x=6m的過程中，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．在x=0至x=6m的過程中，拉力的平均功率是4W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．a、b兩輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示，開始計(jì)時(shí)時(shí)，b車在a車前面10m處，關(guān)于兩物體的運(yùn)動(dòng)情況以下說法正確的是（　�。�
A．圖中的交點(diǎn)表示兩車相遇B．第一秒末a車運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變
C．經(jīng)過t=$\frac{4}{3}$S，a車與b車速度相等D．2s內(nèi)a、b兩車路程相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，放在粗糙水平面上的物體A疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B各受到幾個(gè)力（　�。�
A．3B．4C．5D．6

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，一根輕彈簧豎直固定在地面上，上端的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)且與彈簧栓接，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)豎直向上的恒力F，使小球從A點(diǎn)由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，直至最高點(diǎn)B．在此過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，恒力F對(duì)小球做功10J，小球克服重力做功8J．則（　�。�
A．小球的動(dòng)能增加了2JB．小球的重力勢(shì)能減少了8J
C．小球的機(jī)械能增加了8JD．彈簧的彈性勢(shì)能增加了2J

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某小組“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與小桶連接．

（1）該小組研究滑塊的加速度和拉力關(guān)系時(shí)，如果直接用圖1的實(shí)驗(yàn)裝置，得到的圖象將會(huì)是圖2中的B
為了取得更好的實(shí)驗(yàn)效果，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，使滑塊在不掛（填“掛”或“不掛”）小盤和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）圖3是給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=0.5m/s2 （保留一位有效數(shù)字）
 
（3）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持鉤碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別測(cè)得小車的加速度a與對(duì)應(yīng)的質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：
次數(shù)12345
小車的加速度a/（m•s-2）1.251.000.800.500.40
小車的質(zhì)量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250
小車質(zhì)量倒數(shù)m-1/kg-12.502.001.601.000.80
利用上表數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙中選擇合適物理量，為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系，作出直觀反映a與m關(guān)系的圖象．
（4）由圖象可求出，該小車受到的拉力F為0.5 N．

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