圖6-2-1中,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平直導(dǎo)軌上,彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài),另一質(zhì)量與B相同的滑塊A,從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行,當(dāng)A滑動(dòng)距離l1時(shí),與B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng),但互不粘連.已知最后A恰好返回到出發(fā)點(diǎn)P并停止.滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為l2,重力加速度為g.求A從P點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度v0.

圖6-2-1

解析:令A(yù)、B質(zhì)量皆為m,A剛接觸B時(shí)速度為v1(碰前),由功能關(guān)系,有:

mv02-mv12=μmgl1                                        

A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒,令碰后A、B共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2,有

mv1=2mv2                                                       

    碰后A、B先一起向左運(yùn)動(dòng),接著A、B一起被彈回,在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),設(shè)A、B的共同速度為v3,在此過程中,彈簧勢(shì)能始末兩狀態(tài)都為零,利用功能關(guān)系,有

(2m)v22-(2m)v32=μ(2m)g(2l2)       ③

    此后A、B開始分離,A單獨(dú)向右滑到P點(diǎn)停下,由功能關(guān)系有

mv32=μmgl1                                                  

    由以上各式,解得

v0=                          ⑤

答案:

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:

如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)計(jì)要求:木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量m=2kg的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過程.若g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)離開彈簧后,木箱沿軌道上滑的過程中的加速度大。
(2)滿足設(shè)計(jì)要求的木箱質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理--選修3-5]
(1)下列說法正確的是
B
B

A.715N+11H→612C+24He是α衰變方程
B.太陽輻射的能量主要來源于輕核聚變
C.大量的處于 n=5能級(jí)的氫原子只能夠發(fā)出6條譜線
D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子核是由中子和質(zhì)子組成的
(2)如圖所示,木板A質(zhì)量mA=1kg,足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB=4kg,質(zhì)量為mC=2kg的木塊C置于木板B上,水平面光滑,B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以v0=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),與B碰撞后以4m/s速度彈回.求:
(1)B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大。
(2)C運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小.
(3)整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能的多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間距離為d,雙縫到毛玻璃屏間距離為L(zhǎng),實(shí)驗(yàn)時(shí)先移動(dòng)測(cè)量頭(如圖A所示)上的手輪,把分劃線對(duì)準(zhǔn)靠近最左邊的第1條明條紋中心(如圖D所示),并記下游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1(如圖B所示),然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,把分劃線向右邊移動(dòng),直到對(duì)準(zhǔn)第7條明條紋中心(如圖E所示)并記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)x7(如圖C所示).游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1=
 
mm,游標(biāo)卡尺讀數(shù)x7=
 
mm.計(jì)算實(shí)驗(yàn)中所用單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式為
 

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(2)如圖為“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)裝置,滑塊A、B靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上,兩滑塊間緊壓一輕彈簧,滑塊用繩子連接,繩子燒斷后,兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng),輕彈簧掉落.現(xiàn)拍得閃光頻率為10HZ的一組頻閃照片.已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g.根據(jù)照片記錄的信息可知,A、B離開彈簧后:
①A滑塊動(dòng)量大小為
 
;
②彈簧彈開后滑塊AB的總動(dòng)量為
 

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(3)某興趣小組的同學(xué)用一個(gè)檸檬做成水果電池.他們猜想此電池內(nèi)阻可能較大,從而設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示電路來測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.實(shí)驗(yàn)中他們多次改變電阻箱的電阻值,記錄了電阻箱的阻值及對(duì)應(yīng)的電流計(jì)示數(shù),并算出電流的倒數(shù)值,將數(shù)據(jù)填在如下的表格中.
①利用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,請(qǐng)用恰當(dāng)?shù)淖鲌D方案,在給出的坐標(biāo)紙上作出圖象.
②利用你作出的圖象,可求出該檸檬電池的電動(dòng)勢(shì)為
 
V,若不計(jì)電流計(jì)的電阻,則該電池的內(nèi)阻為
 
Ω.
電阻R
(KΩ)
電流I
(μ。
電流的倒數(shù)-
1
I
(×10-3μA-1
10 80 12.50
8.0 98 10.20
6.0 122 8.20
5.0 145 6.90
3.0 225 4.44
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg、電量q=+2×10-4c的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接.某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺(tái)右端A點(diǎn)飛出,恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn),并沿軌道滑下.已知AB的豎直高度h=0.45m,傾斜軌道與水平方向夾角為α=37°、傾斜軌道長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m,帶電小球與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,在C點(diǎn)沒有能量損失,所有軌道都絕緣,運(yùn)動(dòng)過程小球的電量保持不變.只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)被釋放前彈簧的彈性勢(shì)能?
(2)要使小球不離開軌道(水平軌道足夠長(zhǎng)),豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
(3)如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m,小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)P?
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,質(zhì)量相等的兩個(gè)物體、放置在光滑水平面上,在間壓縮一輕彈簧,鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài),輕彈簧儲(chǔ)存有16J的彈性勢(shì)能。左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與傳送帶連接,傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=8 m,沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6 m/s勻速傳動(dòng).物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),質(zhì)量m=m=1 kg.某時(shí)刻解除鎖定,彈開、,并迅速移去輕彈簧彈試求:(g=10 m/s2,)

(1)因彈簧彈開,、獲得的速度.

(2)物塊沿傳送帶向右滑動(dòng)的最距離sm

(3)物塊滑回水平面MN的速度大小v;

(4)若物體返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的在水平面上相碰,且、碰后互換速度,則彈射裝置P至少必須對(duì)做多少功,才能在碰后使剛好能從Q端滑出.并求此過程中,滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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