探究某種筆的彈跳問(wèn)題時(shí)，把筆分為輕質(zhì)彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分，其中內(nèi)芯和外殼質(zhì)量分別為m和4m.筆的彈跳過(guò)程分為三個(gè)階段：

①把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見(jiàn)題24圖a）；
②由靜止釋放，外殼豎直上升至下端距桌面高度為h1時(shí)，與靜止的內(nèi)芯碰撞（見(jiàn)題24圖b）；
③碰后，內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最大高度為h2處（見(jiàn)題24圖c）。
設(shè)內(nèi)芯與外殼的撞擊力遠(yuǎn)大于筆所受重力、不計(jì)摩擦與空氣阻力，重力加速度為g。求：
（1）外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大��；
（2）從外殼離開(kāi)桌面到碰撞前瞬間，彈簧做的功；
（3）從外殼下端離開(kāi)桌面到上升至h2處，筆損失的機(jī)械能。
見(jiàn)解析
設(shè)外殼上升高度h1時(shí)速度為V1，外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大小為V2，
(1)對(duì)外殼和內(nèi)芯，從撞后達(dá)到共同速度到上升至h2處，應(yīng)用動(dòng)能定理有
(4mg＋m)( h2－h(huán)1)＝(4m＋m)V22，解得V2＝；
（2）外殼和內(nèi)芯，碰撞過(guò)程瞬間動(dòng)量守恒，有4mV1＝(4mg＋m)V2，
解得V1＝，
設(shè)從外殼離開(kāi)桌面到碰撞前瞬間彈簧做功為W，在此過(guò)程中，對(duì)外殼應(yīng)用動(dòng)能定理有
W－4mgh1＝(4m)V12，
解得W＝mg；
（3）由于外殼和內(nèi)芯達(dá)到共同速度后上升高度h2的過(guò)程，機(jī)械能守恒，只是在外殼和內(nèi)芯碰撞過(guò)程有能量損失，損失的能量為＝(4m)V12－(4m＋m)V22，
聯(lián)立解得＝mg(h2－h(huán)1)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在傾角θ=37°的絕緣斜面所在空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×103N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板。質(zhì)量m=0.20kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回。已知斜面的高度h=0.24m，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30，滑塊帶電荷q=－5.0×10－4C。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：
（1）滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端時(shí)的速度大小。
（2）滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度。
（3）滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在工廠的流水線上安裝有水平傳送帶，用水平傳送帶傳送工件，可大大提高工作效率.水平傳送帶以恒定的速率v=2m/s運(yùn)送質(zhì)量為m=0.5kg的工件，工件都是以v0=1m/s的初速度從A位置滑上傳送帶，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，后一個(gè)工件立即滑上傳送帶，取g=10m/s2，求：

（1）工件滑上傳送帶后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng)；
（2）在正常運(yùn)行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離；
（3）在傳送帶上摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功；
（4）每個(gè)工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

隨著人類(lèi)能源消耗的迅速增加,如何有效地提高能量利用率是人類(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù).如圖所示是上�！懊髦榫�”某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案,與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度.這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是(    )

①列車(chē)進(jìn)站時(shí),利用上坡使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,減少因?yàn)閯x車(chē)而損耗的機(jī)械能
②列車(chē)出站時(shí)利用下坡把儲(chǔ)存的重力勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,起到節(jié)能作用
③相對(duì)于普通火車(chē)軌道而言,“明珠線”在城市內(nèi)部,不允許有較大的起步和剎車(chē)距離,所以更需題圖的設(shè)計(jì)
④主要是為了美化城市而設(shè)計(jì)的風(fēng)景建筑
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為1 kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線如圖所示，，則物體在水平地面上（ ）
A．所受合外力大小為5N
B．滑行的總時(shí)間為4s
C．滑行的加速度大小為1
D．滑行的加速度大小為2. 5

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.5kg的物體，靜止在水平面上的A點(diǎn)．A點(diǎn)距光滑斜坡底端B點(diǎn)的距離為S=8m，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)與水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=3/4．用恒力F作用在m上沿AB運(yùn)動(dòng)S'=5m后撤去F，m繼續(xù)運(yùn)動(dòng)滑上斜坡后在C點(diǎn)水平飛出，正好垂直擊中緊靠在斜坡右端、傾角為a=30°的斜面上．如果斜坡高度H=3m，求：
（1）物體從C點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大��；
（2）若要達(dá)到上述要求，拉力F的最小值為多大？方向如何？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和半徑為0.2m的圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），質(zhì)量為0．lkg的小滑塊從軌道AB上的某點(diǎn)由靜止滑下，已知，∠BOC=30°，g=l0m/s2．
（l）若小滑塊剛好能通過(guò)最高點(diǎn)D，則它在D點(diǎn)的速度為多大？
（2）寫(xiě)出小滑塊在圓軌道最高點(diǎn)所受壓力大小F與下滑高度H的函數(shù)關(guān)系式；
（3）諾只將AB部分換成與滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
10
的軌道，為保證滑塊過(guò)D點(diǎn)后在斜面上的落點(diǎn)與O點(diǎn)等高，求滑塊在斜面上下滑的高度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑R，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，求：
（1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；
（2）物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于阻力的作用，下落的加速度為
1
5
g，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．物體的動(dòng)能增加了
4
5
mgh
B．物體的機(jī)械能減少了
1
5
mgh
C．物體克服阻力做功
1
5
mgh
D．物體重力勢(shì)能減少了mgh

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