【題目】如圖所示，質(zhì)量為m3＝2k只的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R＝0．15 m的四分之一圓弧，圓心O在B點(diǎn)正上方，其他部分水平，在滑道右側(cè)固定一輕彈簧，滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m2＝3 kg的物體2（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在滑道上的B點(diǎn)，現(xiàn)讓質(zhì)量為m1＝1kg的物體l（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)上方R處由靜止釋放。兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘在一起（g＝10m／s2）。求：

（1）物體l第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的距離；

（3）若CD＝0．06 m，兩物體與滑道CD部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0．15，則兩物體最后一次壓縮彈簧時(shí)，求彈簧的最大彈性勢(shì)能的大小。

【答案】（1）2m/s ,1m/s （2） 0.075m （3）0.42J

【解析】（1）物體1由靜止到第一次到達(dá)B點(diǎn)過(guò)程，物體2始終靜止，以物體1和滑道為研究對(duì)象，水平方向動(dòng)量守恒，則有

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

聯(lián)立解得

（2）兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘在一起，故B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的距離即為滑道在兩物體相碰前向左滑動(dòng)的距離，物體1從釋放到與物體2相碰過(guò)程中，物體1和滑道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)物體1水平位移大小為，滑道水平位移大，有： ，

可求得

（3）物體1和物體2相碰后的共同速度設(shè)為，由動(dòng)量守恒定律有

由于物體1、2和滑道整體水平方向動(dòng)量守恒，最終系統(tǒng)必然處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，

解得

故最后一次壓縮彈簧時(shí)具有最大彈性勢(shì)能為

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，通過(guò)改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量研究加速度與力的關(guān)系。圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的細(xì)繩通過(guò)小車的滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。

（1）下列操作必要且正確的是____________

A.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)

B.改變砂的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，打出幾條紙帶

C.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

D.為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為S1、S2、S3、S4，則加速度的計(jì)算表達(dá)式為__________，若以傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶分析得到的加速度a為縱坐標(biāo)，下面畫出的a-F圖象中合理的是__________

（3）若(2)問(wèn)中的四個(gè)圖線(包括C中的直線部分)的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC連線水平,AB為固定在A、B兩點(diǎn)間的直金屬棒，在直棒和圓環(huán)的BC部分上分別套著小環(huán)M、N(棒和半圓環(huán)均光滑），現(xiàn)讓半圓環(huán)繞豎直對(duì)稱軸以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小環(huán)M、N在圖示位置。如果半圓環(huán)的角速度變?yōu)?/span>，比稍微小一些。關(guān)于小環(huán)M、N的位置變化，下列說(shuō)法正確的是

A. 小環(huán)M將到達(dá)B點(diǎn)，小環(huán)N將向B點(diǎn)靠近稍許

B. 小環(huán)M將到達(dá)B點(diǎn)，小環(huán)N的位置保持不變

C. 小環(huán)M將向B點(diǎn)靠近稍許，小環(huán)N將向 B點(diǎn)靠近稍許

D. 小環(huán)M向B點(diǎn)靠近稍許，小環(huán)N的位置保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型，在研究下列物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能將物體視為質(zhì)點(diǎn)的是

A. 研究運(yùn)動(dòng)員的跑步姿勢(shì)時(shí)，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)

B. 研究自行車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將自行車視為質(zhì)點(diǎn)

C. 研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，將地球視為質(zhì)點(diǎn)

D. 研究人造衛(wèi)星的軌道半徑時(shí)，將衛(wèi)星視為質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1：m2=1：2，圓周軌道半徑之比r1：r2=1：2．

求：（1）線速度之比；

（2）角速度之比；

（3）運(yùn)行周期之比；

（4）向心力之比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（12分）如圖所示，間距為L的兩根光滑圓弧軌道置于水平面上，其軌道末端水平，圓弧軌道半徑為r，電阻不計(jì)。在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個(gè)裝置處于如圖所示的徑向磁場(chǎng)中，圓弧軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度等于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg（重力加速度為g）。求：

（1）金屬棒到達(dá)軌道底端時(shí)金屬棒兩端的電壓；

（2）金屬棒下滑過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系中被科學(xué)家成為“羅盤座T星”系統(tǒng)的照片，最新觀測(cè)標(biāo)明“羅盤座T星”距離太陽(yáng)系只有3260光年，比天文學(xué)家此前認(rèn)為的距離要近得多。該系統(tǒng)是由一顆白矮星和它的類日伴星組成的雙星系統(tǒng)，由于白矮星不停地吸收由類日伴星拋出的物質(zhì)致使其質(zhì)量不斷增加，科學(xué)家預(yù)計(jì)這顆白矮星在不到1000萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)會(huì)完全“爆炸”，從而變成一顆超新星，并同時(shí)放出大量的γ射線，這些γ射線到達(dá)地球后會(huì)對(duì)地球的臭氧層造成毀滅性的破壞�，F(xiàn)假設(shè)類日伴星所釋放的物質(zhì)被白矮星全部吸收，并且兩星間的距離在一段時(shí)間內(nèi)不變，兩星球的總質(zhì)量不變，則下列說(shuō)法正確的是

A、兩星間的萬(wàn)有引力不變

B、兩星的運(yùn)動(dòng)周期不變

C、類日伴星的軌道半徑增大

D、白矮星的軌道半徑增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一船在靜水中的速度是6 m/s，要渡過(guò)寬為180 m、水流速度為8 m/s的河流，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 船相對(duì)于地的速度可能是15 m/s

B. 此船過(guò)河的最短時(shí)間是30 s

C. 此船可以在對(duì)岸的任意位置靠岸

D. 此船不可能垂直到達(dá)對(duì)岸

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】磁體和_______的周圍都存在著磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)________和電流都有力的作用.磁場(chǎng)具有方向性,規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn),小磁針___________的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向.也就是小磁針____________時(shí)_________所指的方向。

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