3.如圖所示,質量為m的鋼板B與直立的輕彈簧連接,彈簧的下端固定在水平地面上,平衡時彈簧的壓縮量力x0,另一個表面涂有油泥、質量也為m的物塊,從距鋼板3x0高處自由落下,與鋼板碰后AB粘合在一起向下壓縮彈簧,則以下說法是( 。
A.AB粘合后的最大速度是$\frac{1}{2}\sqrt{6gx_0^{\;}}$
B.AB粘合后的最大速度大于$\frac{1}{2}\sqrt{6gx_0^{\;}}$
C.整個運動過程中AB的機械能守恒
D.整個運動中AB和彈簧的總機械能守恒

分析 A下落3x0高度獲得的速度由動能定理可得,AB粘合時碰撞極短,內(nèi)力遠大于外力,鋼板與物塊間動量守恒,可求得AB獲得的速度;當AB粘合在一起后向下運動,組成的系統(tǒng)機械能守恒,但碰撞過程中機械能要損失.

解答 解:AB、A下落3x0獲得的速度為,由機械能守恒可得
mg×3x0=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
v=$\sqrt{6g{x}_{0}}$
因為碰撞極短,內(nèi)力遠大于外力,鋼板與物塊間動量守恒.設v1為兩者碰撞后共同速度,則有:
mv=2mv1
${v}_{1}=\frac{1}{2}v=\frac{1}{2}\sqrt{6g{x}_{0}}$,
碰撞后,由于重力大于彈簧彈力,所以AB整體要向下做加速運動,所以最大速度大于$\frac{1}{2}\sqrt{6g{x}_{0}^{\;}}$,故A錯誤,B正確;
CD、AB在粘合過程中,機械能會發(fā)生損失,機械能不守恒,所以整個運動過程中AB的機械能以及AB和彈簧的總機械能都不守恒,故CD錯誤.
故選:B

點評 此題涉及的物理過程有四個,用到的物理規(guī)律和公式有四個,它將動量守恒和機械能守恒完美地統(tǒng)一在一起,交替使用,可以說是一道考查考生能力的好試題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如果我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體,單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比,即P0=aT4,其中常量σ=6×10-8W/(m2•K4),我們可以把太陽看成簡單的黑體,太陽表面的溫度T=6000K,球的表面積公式S=4πR2,其中R為球半徑,太陽半徑R=7×108m,h=6.63×10-34J•s,光速c=3×108m/s(計算時都保留兩位小數(shù)):
(1)太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7m~1×10-5m范圍內(nèi),求相應的光子的能量范圍;
(2)每秒從太陽表面輻射的總能量為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.有三根長度皆為l=0.30m的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板的O點,另一端分別拴有質量皆為m=1.0×10-2kg的帶電小球A和B,它們的電荷量分別為-q和+q,q=1.0×10-6C.A、B之間用第三根線連接起來,空間中存在大小為E=2.0×105N/C的勻強電場,電場強度的方向水平向右.平衡時A、B球的位置如圖所示.已知靜電力恒量k=9×109 N•m2/C2,重力加速度g=10m/s2.(1)求連接A、B的輕線的拉力大小?
(2)若將O、B間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡狀態(tài),請定性畫出此時A、B兩球所在的位置和其余兩根線所處的方向.(不要求寫出計算過程)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.左右兩個電路都是從左端輸入信號,從右端輸出信號.左圖中輸入的是高頻、低頻混合的交流信號,要求只輸出低頻信號;圖中輸入的是直流和低頻交流的混合信號,要求只輸出低頻交流信號.那么C1、C2的大小應滿足(  )
A.C1、C2都要大B.C1、C2都要小C.C1要大C2要小D.C1要小C2要大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.設飛機在飛行中所受空氣阻力大小與它的速度的平方成正比,當飛機以速度V水平勻速飛行時,發(fā)動機的功率為P.則當飛機以2V的速度水平勻速飛行時,發(fā)電機的功率為( 。
A.16PB.8PC.4PD.2P

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列語句的描述中,有關速度的含義是指平均速度的內(nèi)容是( 。
A.子彈射出槍口的速度是800 m/s,以790 m/s的速度擊中目標
B.小球在光滑路面上滑行,第3 s末的速度是6 m/s
C.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/h
D.百米賽跑中,某運動員在50 m處的速度為10 m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.利用傳感器和計算機可以研究快速變化的力的大小.實驗時把圖a中的小球舉到繩子的懸點O處,然后讓小球自由下落.用這種方法獲得的彈性繩的拉力隨時間的變化的圖象如圖b所示.根據(jù)圖象所給的信息,以下判斷正確的是( 。
A.小球在運動過程中機械能守恒B.t1、t4時刻小球速度最大
C.t3、t4時刻小球速度相同D.t2、t5時刻小球動能相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.2009年2月21日,組建僅八個月的中國第一支女子跳臺滑雪隊在哈爾濱大學生冬季運動會上就奪得了一枚銅牌.如圖所示為跳臺滑雪的示意圖,這名運動員在助滑路段取得高速后從a 點水平飛出,在空中飛行一段距離后在b點著陸,若測得ab兩點的高度差h=20m,ab兩點的水平距離x=30m,不計空氣阻力(取g=10m/s2),求:
(1)運動員在空中的飛行的時間;
(2)運動員離開a點時的速度大。
(3)運動員剛要著陸時的速度大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.汽車以10m/s的初速度在平直公路上做勻加速直線運動,已知第2s內(nèi)位移為14m,路面足夠長.求:
(1)汽車運動的加速度大。
(2)汽車前6s內(nèi)位移大;
(3)汽車第6s內(nèi)位移大小.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案