【題目】如圖所示，小球C在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài)。在它左邊有一垂直于軌道的固定擋板，右邊有兩個小球A和B用處于原長的輕質(zhì)彈簧相連，以相同的速度v0向C球運動，C與B發(fā)生碰撞并立即結成一個整體D。在A和D繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被第一次鎖定不能伸長但還能繼續(xù)被壓縮。然后D與擋板P發(fā)生彈性碰撞，而A的速度不變。過一段時間，彈簧被繼續(xù)壓縮到最短后第二次鎖定。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。求：

(1)彈簧長度第一次被鎖定后A球的速度；

(2)彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)設C球與B球粘結成D時，D的速度為v1，由動量守恒定律可得

解得

當彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，設此速度為v2，由動量守恒，有

解得A的速度

(2)設彈簧長度第一次被鎖定后，儲存在彈簧中的勢能為Ep1。由能量守恒得

解得

撞擊P后，D的速度大小不變，仍為，方向向右；A的速度大小和方向均不變。然后D與A繼續(xù)相互作用，設當彈簧壓縮到最短時，A與D的速度為v3，根據(jù)動量守恒定律可得

解得

彈性勢能的增加量為

彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的兩平行金屬板正對豎直放置，它們通過導線與電源E、定值電阻R、開關S相連。閉合開關后，一個帶電的液滴從兩板上端的中點處無初速度釋放，最終液滴落在某一金屬板上。下列說法中正確的是（　�。�

A.液滴在兩板間運動的軌跡是一條拋物線

B.電源電動勢越大，液滴在板間運動的加速度越大

C.電源電動勢越大，液滴在板間運動的時間越長

D.定值電阻的阻值越大，液滴在板間運動的時間越長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組欲將一量程為2V的電壓表V1改裝成量程為3V的電壓表，需準確測量電壓表V1的內(nèi)阻，經(jīng)過粗測，此表的內(nèi)阻約為2kΩ。可選用的器材有：

電壓表V2(量程為5V，內(nèi)阻為5kΩ)

滑動變阻器R1(最大值為100Ω)

電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

電源(電動勢E=6V，內(nèi)阻不計)

定值電阻R(阻值已知且滿足實驗要求)。

圖甲為測量電壓表V的內(nèi)阻實驗電路圖，圖中M、N為實驗小組選用的電表。

(1)請選擇合適的電表替代M、N，按照電路圖用線條替代導線連接實驗電路_____；

(2)實驗電路正確連接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，M表的讀數(shù)為Y，N表的讀數(shù)為X，請用兩表的讀數(shù)和定值電阻R表示電壓表V1的內(nèi)阻__________；

(3)改變滑動變阻器滑片的位置，得到多組M表和與之對應的N表的讀數(shù)，建立直角坐標系，通過描點作出M表(縱坐標)和與之對應的N表的讀數(shù)(橫坐標)的函數(shù)圖象。若使M表和N表可同時達到滿偏，則函數(shù)圖象的斜率約為_______；(結果保留2位有效數(shù)字)

(4)若測得電壓表V的內(nèi)阻準確值為R0，則將此表改成量程為3V的電壓表需______(選填“串”或“并”)聯(lián)電阻的阻值為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是世界物理學史上兩個著名實驗的裝置圖，下列有關實驗的敘述正確的是

A. 圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福指導他的學生們進行粒子散射實驗研究時，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

B. 圖甲是粒子散射實驗裝置，湯姆孫根據(jù)粒子散射實驗，提出了原子“棗糕模型”結構

C. 圖乙是研究光電效應的實驗裝置，根據(jù)光電效應規(guī)律，超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大

D. 圖乙是研究光電效應的實驗裝置，根據(jù)光電效應規(guī)律，超過極限頻率的入射光光照強度一定，則光的頻率越大所產(chǎn)生的飽和光電流就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同一介質(zhì)中相向傳播的兩列簡諧橫波在某一時刻的波形如圖所示，此時兩列波分別向右傳至x＝4 m和向左傳至x＝8 m處，它們的振幅均為5cm。從此刻起經(jīng)0.
25s，x＝2m處的質(zhì)點A恰第1次到達波峰，則該兩列波波速v＝______m／s，令它們相遇時t＝0，則x＝6 m處質(zhì)點的振動方程為y＝_____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一靜止在水平地面上的物塊，受到方向不變的水平拉力F作用。0~4s時間內(nèi)，拉力F的大小和物塊加速度a的大小隨時間t變化的關系分別如圖甲、圖乙所示。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。由此可求得（　�。�

A.物塊與水平地面間的最大靜摩擦力的大小為2N

B.物塊的質(zhì)量等于1.5kg

C.在0~4s時間內(nèi)，合力對物塊沖量的大小為6.75NS

D.在0~4s時間內(nèi)，摩擦力對物塊的沖量大小為6NS

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是研究光電效應的實驗裝置。某同學選用甲、乙兩種單色光做光電效應實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關系如圖乙所示。已知普朗克常量為h，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（ ）

A.由圖乙可知，甲光光子動量大于乙光光子動量

B.由圖乙可知，甲光的強度大于乙光的強度

C.甲、乙光分別照射陰極K時，光電子逸出時最大初動能不同

D.由圖乙可計算出陰極K在單位時間內(nèi)放出的光電子數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng) （報警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小．下列說法中正確的是（　�。�

A. 圖乙中電壓的有效值為110V

B. 電壓表的示數(shù)為44V

C. R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大

D. R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。該裝置中的打點計時器所接交流電源頻率是50Hz。

（1）對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_____。

A．精確測量出重物的質(zhì)量

B．兩限位孔在同一豎直線上

C．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

D．釋放重物前，重物離打點計時器下端遠些

（2）按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。

①重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有______。

A．OA、OB和OG的長度

B．OE、DE和EF的長度

C．BD、BF和EG的長度

D．AC、BF和EG的長度

②用刻度尺測得圖中AB的距離是1.76cm，F(xiàn)G的距離是3.71cm，則可計得當?shù)氐闹亓铀俣仁?/span>________m/s2。（計算結果保留三位有效數(shù)字）

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