【題目】質(zhì)量均為M的A、B兩個(gè)物體由一輕彈簧相連，豎直靜置于水平地面上．現(xiàn)有一種方案可以使物體A在被碰撞后的運(yùn)動過程中，物體B在某一時(shí)刻恰好能脫離水平地面．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊C由距A正上方h處自由下落，與A碰撞后粘合在一起．已知M=2kg，m=1kg，h=0.45m，重力加速度g=10m/s2 ， 整個(gè)過程彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）C與A碰撞前瞬間速度的大��；
（2）C、A系統(tǒng)因碰撞損失的機(jī)械能；
（3）彈簧的勁度系數(shù)k．

【答案】
（1）解：設(shè)物體C自由落下h時(shí)速度為v，由動能定理得：

解得：


（2）解：設(shè)物體C與A碰撞并粘合后一起豎直向下運(yùn)動速度大小為v1，由動量守恒定律得：mv=（m+m）v1

代入數(shù)據(jù)解得：v1=1m/s

C、A系統(tǒng)因碰撞損失的機(jī)械能：

代入數(shù)據(jù)得：△E=3J


（3）解：分析C、A共速后的運(yùn)動過過程，初始時(shí)刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，設(shè)此時(shí)的形變量為x，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)處于拉伸狀態(tài)，恰好壓縮量等于伸長量，取起始位置為重力勢能零參考面，由機(jī)械能守恒定律得：

得

再由 kx=Mg

解得：k=800N/m


【解析】（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出C與A碰撞前瞬間速度的大�。唬�2）由動量守恒定律先求出碰撞后二者共同速度，然后由能量守恒定律可以求出損失的機(jī)械能；（3）由平衡條件、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的勁度系數(shù)k．
【考點(diǎn)精析】利用功能關(guān)系和動量守恒定律對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知當(dāng)只有重力（或彈簧彈力）做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒；重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1；動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變．

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】如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M ， B為鐵片，質(zhì)量為m ， 當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，在鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為(　　)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動

①實(shí)驗(yàn)中必要的措施是
A.細(xì)線必須與長木板平行
B.先接通電源再釋放小車
C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D.平衡小車與長木板間的摩擦力
②他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50HZ的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）；s1=3.59cm；s2=4.41cm；s3=5.19cm；s4=5.97cm；s5=6.78cm；s6=7.64cm；則小車的加速度a=m/s2（要求充分利用測量數(shù)據(jù)），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=m/s；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一特殊電池，它的電動勢E約為9 V，內(nèi)阻r約為40 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA.為了測定這個(gè)電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5 Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9 Ω，R0為定值電阻，對電路起保護(hù)作用．

（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好的是（ ）．
A.10 Ω
B.50 Ω
C.150 Ω
D.500 Ω
（2）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動勢E＝V，內(nèi)阻r＝Ω.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺連接的軌道有一個(gè)小坡度，電車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡．如果電車到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度是25.2km/h，此后便切斷電動機(jī)的電源．已知電車的質(zhì)量為20t，重力加速度取10m/s2 ．

（1）若不考慮電車所受的摩擦力，電車能沖上多高的站臺；
（2）若站臺bc的坡高為2m，電車恰好沖上此站臺，求此過程中，電車克服摩擦力做了多少功；
（3）請你說說站臺做成這樣一個(gè)小坡有什么好處？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖所示。則（）

A.質(zhì)點(diǎn)Q開始振動的方向沿y軸正方向
B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 s
C.該波的傳播速度可能為2 m/s
D.該波的波長可能為6 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）與兩個(gè)光電門相連。先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離x，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測量A、O之間的距離x。

（1）計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是。
（2）為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量_______。
A.彈簧原長
B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>
C.滑塊（含遮光片）的質(zhì)量
（3）增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將_____。
A.增大
B.減小
C.不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（電動勢約3 V，內(nèi)阻約2 Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)主要步驟：

①將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；
②逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做U–I圖線（U、I都用國際單位）；
④求出U–I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。
回答下列問題：
（1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____。
A.電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約15 kΩ）
B.電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）
C.電流表（0~200 mA,內(nèi)阻約2 Ω）
D.電流表（0~30 mA,內(nèi)阻約2 Ω）
（2）滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_____。
A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱
B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱
C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱
D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱
（3）選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E= ， r= ， 代入數(shù)值可得E和r的測量值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為傾角θ=37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP為圓心角等于143°、半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后（不拴接）釋放，物塊經(jīng)過C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為x=12t﹣4t2（式中x單位是m，t單位是s），假設(shè)物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s2 ． 試求：

（1）若CD=1m，試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，彈簧對物塊所做的功；
（2）B、C兩點(diǎn)間的距離x；
（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動過程中是否會脫離軌道？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案