【題目】有一傾角為θ的斜面,其底端固定一擋板M,另有三個(gè)木塊A、BC,它們的質(zhì)量分別為,它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同。其中木塊A放于斜面上并通過一輕彈簧與擋板M相連,如圖所示,開始時(shí),木塊A靜止在P處,彈簧處于自然伸長狀態(tài),木塊BQ點(diǎn)以初速度v0向下運(yùn)動(dòng),P、Q間的距離為L。已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng),與木塊A相撞后立刻一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連。它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn)。若木塊A仍靜放于P點(diǎn),木塊CQ點(diǎn)處開始以初速度向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷同樣過程,最后木塊C停在斜面的R點(diǎn),求:

(1)木塊BA相撞后瞬間的速度v1

(2)彈簧第一次被壓縮時(shí)獲得的最大彈性勢能Ep

(3)P、R間的距離L′的大小

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

木塊B下滑做勻速直線運(yùn)動(dòng),有2分)

BA相撞前后,總動(dòng)量守恒,2分)

式可知在木塊壓縮彈簧的過程中,重力對木塊所做的功與摩擦力對木塊所做的功大小相等,因此彈簧被壓縮而具有的最大彈性勢能等于開始壓縮時(shí)兩木塊的總動(dòng)能。

E=mv2分)

設(shè)兩木塊向下壓縮彈簧的最大長度為S,兩木塊被彈簧彈回到P點(diǎn)時(shí)的速度為V2,則

2分)

兩木塊在P點(diǎn)處分開后,木塊B上滑到Q點(diǎn)的過程:

2分)

木塊CA碰撞前后,總動(dòng)量守恒,2分)

設(shè)木塊CA壓縮彈簧的最大長度為,兩木塊被彈簧回到P點(diǎn)時(shí)的速度為,則

2分)

木塊CAP點(diǎn)處分開后,木塊C上滑到R點(diǎn)的過程:

2分)

木塊BA壓彈簧的初動(dòng)能

木塊CA壓縮彈簧的初動(dòng)能

,因此彈簧前后兩次的最大壓縮量相等,即2分)

聯(lián)立式,解得3分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一鐵球懸掛在OB繩的下端,輕繩OAOB、OC的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OA懸掛在天花板上的A點(diǎn),輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測力計(jì)上。第一次,保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,某人拉著輕質(zhì)彈簧測力計(jì)從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置,如圖甲所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F1。第二次,保持輕繩OC垂直于OA,緩慢釋放輕繩,使輕繩OA轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置,如圖乙所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F2。則(  )

A. F1恒定不變,F2逐漸增大

B. F1、F2均逐漸增大

C. F1先減小后增大,F2逐漸減小

D. F1逐漸增大,F2先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD為邊長為的正方形,O為正方形中心,正方形區(qū)域左、右兩對稱部分中分別存在方向垂直ABCD平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電粒子從B點(diǎn)處以速度v垂直磁場方向射入左側(cè)磁場區(qū)域,速度方向與BC邊夾角為,粒子恰好經(jīng)過O點(diǎn),已知,粒子重力不計(jì)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】工地上安裝了一種全自動(dòng)升降機(jī)模型,用電動(dòng)機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升,已知升降機(jī)的質(zhì)量為m,當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí),電動(dòng)機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P,以后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變,直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止,假設(shè)整個(gè)過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力,重力加速度為g。有關(guān)此過程下列說法正確的是

A. 鋼絲繩的最大拉力為

B. 升降機(jī)的最大速度

C. 鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功

D. 升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中,鋼絲繩的拉力不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大小;小車后面固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度。若交流電的頻率為10Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶記錄,小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度

=___________,小車的加速度=______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中,兩個(gè)相距L的固定電荷E、F所帶電荷量分別為Q1Q2,在它們共同形成的電場中,有一條電場線如圖實(shí)線所示,實(shí)線上的箭頭表示電場線的方向.電場線上標(biāo)出了M、N兩點(diǎn),其中N點(diǎn)的切線與EF連線平行,且NEF>NFE,則 ( )

A. N點(diǎn)的等勢面與過N點(diǎn)的切線平行

B. E帶正電,F帶負(fù)電,且Q1>Q2

C. 負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能

D. M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷,檢驗(yàn)電荷將沿電場線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“神舟十號”與“天宮一號”已5次成功實(shí)現(xiàn)交會對接。如圖所示,交會對接前“神舟十號”飛船先在較低圓軌道1上運(yùn)動(dòng),在適當(dāng)位置經(jīng)變軌與在圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的“天宮一號”對接。MQ兩點(diǎn)在軌道1上,P點(diǎn)在軌道2上,三點(diǎn)連線過地球球心,把飛船的加速過程簡化為只做一次短時(shí)加速。下列關(guān)于“神舟十號”變軌過程的描述,正確的有(  )

A. “神舟十號”在M點(diǎn)加速,可以在P點(diǎn)與“天宮一號”相遇

B. “神舟十號”在M點(diǎn)經(jīng)一次加速,即可變軌到軌道2

C. “神舟十號”經(jīng)變軌后速度總大于變軌前的速度

D. “神舟十號”變軌后的運(yùn)行周期總大于變軌前的運(yùn)行周期

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系.一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量.(滑輪質(zhì)量不計(jì))

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是__________.

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.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)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶

E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為__________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo)畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為__________.

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016816我國科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星墨子號成功發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定圓軌道.已知墨子號衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地面的高度約為500km,地球半徑約為6 400km,則該衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)(  )

A. 速度大于第一宇宙速度 B. 速度大于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度

C. 加速度大于地球表面的重力加速度 D. 加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

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