(18分)如圖所示,質(zhì)量為M的厚壁塑料管B內(nèi)有一個質(zhì)量為m的小塑料球A,塑料球A的直徑略小于塑料管B的內(nèi)徑,且M ≥m; A和B之間有一根極短的輕彈簧,輕彈簧與A、B不連接。將此裝置從B下端離地板的高度H處由靜止釋放,B觸地后在極短時間內(nèi)反彈,且其速度大小不變,接著A脫離B豎直上升,而B恰好停留在地板上。不計空氣阻力及A與B內(nèi)壁的摩擦。求:

(1)塑料球A上升的高度;
(2)彈簧中能達(dá)到的最大彈性勢能。
①若M=m,A上升的高度;彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。
②若M>m,A上升的高度為;彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。

試題分析:(1)A和B一起自由下落H,處于完全失重狀態(tài),輕彈簧處于原長,A和B一起下落,滿足機(jī)械能守恒:     2分
解得              1分
B自地面原速反彈后,A和B組成的系統(tǒng)動量守恒,以向上為矢量正方向,有:
①若M=m,有:        2分
解得v1=0                 1分
在此條件下,A和B的初動能完全轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能,有:1分
彈簧彈開A和B,B靜止在地面,A豎直上升,彈性勢能轉(zhuǎn)化為A的重力勢能,有:   1分
解得A上升的高度       1分
②若M>m,有:            2分
解得A上升的初速度     1分
可得A上升的高度為    1分
在A離開彈簧之前的某一時刻,A和B的速度大小相等時,彈簧的彈性勢能最大,有:
           1分
從A開始壓縮彈簧到A和B速度相等,滿足機(jī)械能守恒,有:
    1分
解得            1分
綜上所述:①若M=m,A上升的高度;彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能
②若M>m,A上升的高度為;彈簧能達(dá)到的最大彈性勢能。
綜上所述部分正確再給    2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體做下列幾種運(yùn)動,其中物體的機(jī)械能守恒的是
A.平拋運(yùn)動
B.豎直方向上做勻速直線運(yùn)動
C.水平方向上做勻變速直線運(yùn)動
D.豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕繩的一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。當(dāng)小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運(yùn)動時,通過傳感器測得輕繩拉力T、輕繩與豎直線OP的夾角θ滿足關(guān)系式T=a+bcosθ,式中a、b為常數(shù)。若不計空氣阻力,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋?nbsp;  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國探月工程二期“嫦娥三號”探測器計劃于2013年年底發(fā)射,進(jìn)行月球軟著陸探測、月面巡視勘察、月面生存、深空測控通信與遙控操作,將把國產(chǎn)月球車送到月球表面。因為月球表面沒有空氣,且月球表面比較堅硬,所以月球車在月球表面著陸的最后階段,月球車降落到月球表面上,需要經(jīng)過多次彈跳才能停下來。假設(shè)月球車第一次落到月球表面彈起后,到達(dá)最高點(diǎn)時的高度為h,速度方向是水平的,速度大小是v0,月球表面重力加速度大小為g。則月球車第二次落到月球表面時的速度大小為
A.v0B.v0+
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為,處,重力加速度,求:

(1)碰撞結(jié)束后,小球A和B的速度的大小。
(2)試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某農(nóng)田自動灌溉的噴射裝置的截面圖如圖所示,它主要由水泵、豎直的細(xì)輸水管道和噴頭組成,噴頭的噴嘴(長度可忽略不計)離地面的高度為h。水泵啟動后,水從水池通過輸水管道壓到噴嘴并沿水平方向噴出,在地面上的落點(diǎn)與輸水管道中心的水平距離為R,此時噴嘴每秒噴出水的質(zhì)量為m0 ,整個供水系統(tǒng)的效率恒為η。忽略水池中水泵與地面的高度差,不計水進(jìn)入水泵時的速度以及空氣阻力,重力加速度為g。

(1)求水從噴嘴噴出時的速度v;
(2)求水泵的功率p;
(3)若要澆灌離輸水管道中心R1處的蔬菜,求此時噴嘴每秒鐘噴出水 
的質(zhì)量m1和水泵的功率p1。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個小球,在同一水平面上,A球豎直上拋,B球以傾斜角θ斜向上拋,空氣阻力不計,C球沿傾角為θ的光滑斜面上滑,它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC,則(    )

A.hA=hB=hC      B.hA=hB<hC    C.hA=hB>hC      D.hA=hC>hB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平 地面上,B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上,B不能左右運(yùn)動,在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C,A.B.C的質(zhì)量均為m。給小球一水平向右的瞬時速度V,小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,(不計小球與環(huán)的摩擦阻力),瞬時速度必須滿足

A.最小值        B.最大值 
C.最小值        D.最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在離地面一定高度處,以相同的速率,向各個方向拋出多個質(zhì)量相同的小球,這些小球到達(dá)地面時,下面哪些物理量是相同的
A.動能B.速度C.運(yùn)動時間D.位移

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同步練習(xí)冊答案