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(9分)兩物塊A、B用輕彈簧相連,質量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運動。求在以后的運動中:

(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?

3m/s  12J

解析試題分析:(1)當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大.
由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒,  
解得              ?
(2)B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,設碰后瞬間B、C兩者速度為,則?
mBv=(mB+mC)    =="2" m/s?
設物ABC速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep,?
根據能量守恒Ep=(mB+m­C) +mAv2-(mA+mB+mC)  
        =×(2+4)×22+×2×62-×(2+2+4)×32="12" J
考點:本題考查動量守恒定律、能量守恒。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,真空中M、N 處放置兩等量異號電荷,a、b、c表示電場中的3條等勢線,d點和e點位于等勢線a 上,f 點位于等勢線c上,d f平行于M N.已知:一帶正電的試探電荷從d點移動到f點時,試探電荷的電勢能增加,則以下判斷正確的是

A.M點處放置的是正電荷
B.若將帶正電的試探電荷沿直線由d點移動到e點,則電場力先做正功、后做負功
C.d點的電勢高于f點的電勢
D.d點的場強與f點的場強完全相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,傾角為θ=30°、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L1=0.4m,B1=5T的勻強磁場垂直導軌平面向上。一質量m=1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,其電阻r=1Ω。金屬導軌上端連接右側電路,R1=1Ω,R2=1.5Ω。R2兩端通過細導線連接質量M=0.6kg的正方形金屬框cdef,每根細導線能承受的最大拉力Fm=3.6N,正方形邊長L2=0.2 m,每條邊電阻r0=1Ω,金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2=3T的勻強磁場中,F將金屬棒由靜止釋放,不計其他電阻及滑輪摩擦,取g=10m/s2。求:

(1)電鍵S斷開時棒ab下滑過程中的最大速度vm;
(2)電鍵S閉合,細導線剛好被拉斷時棒ab的速度v;
(3)若電鍵S閉合后,從棒ab釋放到細導線被拉斷的過程中棒ab上產生的電熱Q=2J,此過程中棒ab下滑的高度h。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,豎直放置的輕彈簧,一端固定于地面,另一端與質量為3kg的物體B固定在一起,質量為1kg的物體A置于B的正上方5cm處靜止,F讓A自由下落(不計空氣阻力),和B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰撞后粘在一起。已知碰后經0.2s下降了5cm 至最低點,彈簧始終處于彈性限度內(g取10 m/s2)求:
①從碰后到最低點的過程中彈性勢能的增加量;
②從碰后至返回到碰撞點的過程中,彈簧對物體B沖量的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質量m2 =0.4 kg的小物體,小物體可視為質點,F有一質量m0 =0.05 kg的子彈以水平速度v0 ="100" m/s射中小車左端,并留在車中,已知子彈與車相互作用時間極短,小物體與車間的動摩擦因數為=0.5,最終小物體以5 m/s的速度離開小車。g取10 m/s2。求:

①子彈從射入小車到相對小車靜止的過程中對小車的沖量大小。
②小車的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直,磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度。在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

(1)求初始時刻導體棒受到的安培力。
(2)若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈力勢能為,則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產生的焦耳熱Q1分別為多少?
(3)導體棒往復運動,最終將靜止于何處?從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩個平行金屬板AB中間為一勻強電場,AB相距10cm,CD為電場中的兩 點,CD=8cm,CD連線和電場方向成60°角,C點到A板的距離為2cm.已知質子從C點移到D點,電場力作功為3.2×10-17J.(質子帶電量為1.6×10-19C)求:

(1)勻強電場的電場強度;
(2)AB兩板之間的電勢差;
(3)若將A板接地,則C、D兩點的電勢各為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,半徑為R的光滑圓弧槽固定在小車上,有一小球靜止在圓弧槽的最低點.小車和小球一起以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止后,小球上升的高度可能是(  )

A.等于 B.大于 C.小于 D.與小車的速度v無關 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,三塊平行薄金屬板a、b、c等間距豎直放置,板間距離為d,b板中央有一小孔,a、c板與大地相連,b板電勢為o (o >O)。一電子以b板所在位置為中心在水平方向做周期性的運動,其動能與電勢能之和為—A(O<A<o)。已知電子的質量為m、帶電荷量為e。求運動過程中電子離b板的最大距離。

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