【題目】如圖所示，光滑水平地面上有一小車(chē)，車(chē)上固定著光滑斜面和連有輕彈簧的擋板，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，自由端恰在C點(diǎn)，小車(chē)、斜面、擋板的總質(zhì)量為．物塊從斜面上A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失．已知物塊的質(zhì)量，A點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直高度為，BC長(zhǎng)度為，BD段光滑， ，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

(1)彈簧彈性勢(shì)能的最大值是多大?

(2)物塊第二次到達(dá)C點(diǎn)的速度是多大？

(3)物塊返回到AB斜面上時(shí)能上升的最大高度是多大？

【答案】（1）12J（2）-2m/s(3)1.2m

【解析】試題分析：（1）由機(jī)械能守恒定律求出物塊在B點(diǎn)的速度，再根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求出彈簧壓縮最短時(shí)的最大彈性勢(shì)能；（2）根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒和系統(tǒng)機(jī)械能守恒即可求解；（3）根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒即可求解.

（1）由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒得： 解得：

由B至彈簧壓縮到最短，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取為正方向，有：

此時(shí)彈性勢(shì)能最大，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：

聯(lián)立解得：

（2）物塊由B至第二次到C的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取為正方向

則有：

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：

解得： （舍去），.

即第二次到C點(diǎn)的速度為

（3）物塊下滑到水平面之后，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，取vB為正方向，設(shè)物塊滑回AB后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為，有：

由能量守恒得：

聯(lián)立解得：h=1.2m

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】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是：

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如右圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電荷量為＋q(可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布)，現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)，速度為v.已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g.求：

(1)C、O間的電勢(shì)差UCO；

(2)O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

(3)小球p經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的加速度；

(4)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿軸傳播，圖甲是時(shí)的波形圖，圖乙是介質(zhì)中處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下說(shuō)法正確的是

A. 波沿軸正向傳播，波速為1m/s

B. ＝2 s時(shí)， ＝2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)?/span>y軸負(fù)向

C. ＝l m處質(zhì)點(diǎn)和＝2 m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總相同

D. 在1s的時(shí)間內(nèi)，波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程都是10cm

E. 在＝l s到＝2 s的時(shí)間內(nèi)， ＝0.5m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系．水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén)，小車(chē)上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán)．實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過(guò)調(diào)整砝碼盤(pán)里砝碼的質(zhì)量讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車(chē)、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門(mén)1和2的中心距離s．

（1）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的質(zhì)量 （填“需要”或“不需要”）

（2）實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d，如圖2所示，d= mm

（3）某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車(chē)通過(guò)光電門(mén)1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車(chē)通過(guò)光電門(mén)2后，砝碼盤(pán)才落地），已知重力加速度為g，則對(duì)該小車(chē)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證 的表達(dá)式是 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°角固定放置，導(dǎo)軌間連接一阻值為6 Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma＝0.4 kg，電阻Ra＝3 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω；它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好．a、b從開(kāi)始相距L0＝0.5 m處同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，a正好進(jìn)入磁場(chǎng)，（g取10 m/s2，不計(jì)a、b中電流的相互作用，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

(1)a穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)a的電流和b穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)b的電流的比值；

(2)a、b兩導(dǎo)體棒分別勻速穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比；

(3)整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長(zhǎng)度為15cm的空氣柱,氣體溫度為300K時(shí),空氣柱在U形管的左側(cè). 已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg.

①若保持氣體的溫度不變,從左側(cè)開(kāi)口處緩慢地注入25cm長(zhǎng)的水銀柱,管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)為多少?

②為了使空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm,且回到原位置,可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀,并改變氣體的溫度,應(yīng)從哪一側(cè)注入長(zhǎng)度為多少的水銀柱?氣體的溫度變?yōu)槎嗌?/span>?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點(diǎn)，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．該區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)(電荷量不變)，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度最大，O、C連線與豎直方向的夾角θ＝60°，重力加速度為g．求：

(1)小球受到的電場(chǎng)力的大��；

(2)小球在A點(diǎn)的速度v0多大時(shí)，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的輕彈簧下端固定，彈簧原長(zhǎng)為0.2 m，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0. 1m處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量可知，滑塊在離地高度為0.2m時(shí)，動(dòng)能為0.3J，滑塊上升到最大高度時(shí)離地高度為0.35m，以地面為零勢(shì)能面，取g＝10 m/s2，可知 （ ）

A. 小滑塊的質(zhì)量為0.3 kg

B. 彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5J

C. 在整個(gè)過(guò)程中滑塊動(dòng)能最大為0.3J

D. 小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最大時(shí)，滑塊的動(dòng)能也最大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案