(10分)如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量為的木塊(視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間有摩擦，與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)．現(xiàn)小車與木塊一起以的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，取．

(i)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動(dòng)量變化量的大小；

(ii)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢(shì)能；

 

【答案】

（1）（2）v = 0.40m/s   EP＝3.6 J

【解析】

試題分析：（�。┮詖1的方向?yàn)檎较�，則小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中，小車動(dòng)量變化量的大小為                       ① 

（ⅱ）小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)，木塊與小車間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮至最短時(shí)，二者速度大小相等，此后木塊和小車在彈簧彈力和摩擦力的作用下，做變速運(yùn)動(dòng)，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相對(duì)靜止。整個(gè)過程中，小車和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

設(shè)小車和木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

                 ②

解得       v = 0.40m/s                ③

當(dāng)小車與木塊首次達(dá)到共同速度v時(shí)，彈簧壓縮至最短，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大

設(shè)最大彈性勢(shì)能為EP，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

           ④

EP＝3.6 J　　　　　　　 ⑤

評(píng)分參考：第(1)問2分；第(ⅱ)問8分，其中②式3分，③式1分，④式3分，⑤式1分。

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律   功能關(guān)系

 

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：

（08年福州三中期中）（附加題，10分）如圖所示，質(zhì)量M＝10kg，上表面光滑的足夠長(zhǎng)木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們質(zhì)量均為m＝1kg，將一鐵塊無初速地放在木板最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L＝1m時(shí)又無初速地在木板最右端放上第二個(gè)鐵塊；只要木板運(yùn)動(dòng)了L就在木板最右端無初速放一鐵塊。求：

 

   （1）第一個(gè)鐵塊放上后，木板運(yùn)動(dòng)lm時(shí)，木板的速度多大？

   （2）最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上？

   （3）最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（滿分10分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

（1）若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。

（2）線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型：計(jì)算題

（滿分10分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：
⑴若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。
⑵線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2014屆河南安陽一中高二（奧賽班）第二次階段考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(10分）如圖所示，半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上，且圓弧上端切線豎直，下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道，已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m，不計(jì)摩擦和空氣阻力，

求：(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動(dòng)的距離S=？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省高一下學(xué)期期末考試物理 題型：計(jì)算題

（本題10分）如圖所示，電源E恒定電壓       12V，定值電阻 ，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)電阻為，當(dāng)開關(guān)s閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，理想電壓表的讀數(shù)為。若電動(dòng)機(jī)除了內(nèi)電阻外不計(jì)其他損耗。求:（1）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P1.（2）電路消耗的總功率P。

 

 

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