【題目】如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為M的物體A和B（均視為質(zhì)點(diǎn)），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度h處由靜止自由下落，與物體A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后A和P粘在一起共同運(yùn)動，不計空氣阻力，重力加速度為g。

（1）求碰撞后瞬間P與A的共同速度大�。�

（2）當(dāng)?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，求P和A的共同速度大��；

（3）若換成另一個質(zhì)量的小球Q從物體A正上方某一高度由靜止自由下落，與物體A發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后物體A達(dá)到最高點(diǎn)時，地面對物塊B的彈力恰好為零。求Q開始下落時距離A的高度。（上述過程中Q與A只碰撞一次）

【答案】（1）（2）（3）

【解析】本題考查物體的自由下落、碰撞以及涉及彈簧的機(jī)械能守恒問題。

（1）設(shè)碰撞前瞬間P的速度為，碰撞后瞬間二者的共同速度為

由機(jī)械能守恒定律，可得

由動量守恒定律可得，聯(lián)立解得

（2）設(shè)開始時彈簧的壓縮量為x，當(dāng)?shù)孛鎸?/span>B的彈力為零時彈簧的伸長量為，由胡可定律可得， ，故

二者從碰撞后瞬間到地面對B的彈力為零的運(yùn)動過程中上升的高度為

由可知彈簧在該過程的始末兩位置彈性勢能相等，即

設(shè)彈力為零時二者共同速度的大小為v，由機(jī)械能守恒定律，得，解得

（3）設(shè)小球Q從距離A高度為H時下落，Q在碰撞前后瞬間的速度分別為，碰后A的速度為，由機(jī)械能守恒定律可得

由動量守恒定律可得

由能量守恒可得，

由（2）可知碰撞后A上升的最大高度為

由能量守恒可得

聯(lián)立解得

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】波速均為v=2m/s的甲乙兩列簡諧橫波，甲沿x軸負(fù)方向傳播，乙沿x軸正方向傳播，某時刻波的圖象分別如圖甲、乙所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是

A.甲波中的M處質(zhì)點(diǎn)比P處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

B.從圖示的時刻開始，P處質(zhì)點(diǎn)與Q處質(zhì)點(diǎn)同時回到平衡位置

C從圖示的時刻開始，經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向通過的位移為2m

D.從圖示的時刻開始，經(jīng)過1.0s，M質(zhì)點(diǎn)沿通過的路程為20cm

E.如果這兩列波相遇不可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次課外活動中，某同學(xué)用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1 kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運(yùn)動，穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff=______N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=___________。（g取10 m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計時器連續(xù)打下一系列的點(diǎn)，測量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1 s，可求得拉金屬板的水平力F= ________N.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零．已知重力加速度為g．下面說法中正確的是（　�。�

A. 小球帶負(fù)電

B. 小球在斜面上的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動

C. 小球在斜面上運(yùn)動的加速度逐漸增大

D. 小球?qū)π泵娴淖饔昧η『脼榱銜r的速率為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波向右傳播，在其傳播的路徑上每隔L=0.1m選取一個質(zhì)點(diǎn)，如圖（甲）所示，t=0時刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)1，并立即開始向上振動，經(jīng)過時間Δt=0.3s，所選取的1-9號質(zhì)點(diǎn)間第一次出現(xiàn)如圖（乙）所示的波形，則下列判斷中正確的是( )

A. t=0.3s時刻，質(zhì)點(diǎn)1向上運(yùn)動

B. t=0.3s時刻，質(zhì)點(diǎn)8向下運(yùn)動

C. t=0至t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)5運(yùn)動的時間只有0.2s

D. 該波的周期為0.2s，波速為4m/s

E. 該波的周期為0.3s，波速為2.67m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在天花板上，另一端栓接條形磁鐵，一個銅盤放在條形磁鐵的正下方的絕緣水平桌面上，控制磁鐵使彈簧處于原長，然后由靜止釋放磁鐵，不計磁鐵與彈簧之間的磁力作用，且磁鐵運(yùn)動過程中未與銅盤接觸，下列說法中正確的是

A. 磁鐵所受彈力與重力等大反向時，磁鐵的加速度為零

B. 磁鐵下降過程中，俯視銅盤，銅盤中產(chǎn)生順時針方向的渦旋電流

C. 磁鐵從靜止釋放到第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，磁鐵減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能

D. 磁鐵從靜止釋放到最終靜止的過程中，磁鐵減少的重力勢能大于銅盤產(chǎn)生的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射的某衛(wèi)星，其軌道平面與地面赤道在同一平面內(nèi)，衛(wèi)星距地面的高度約為500km，而地球同步衛(wèi)星的軌道高度約為36000km，已知地球半徑約為6400km，已知地球表面的重力加速度為，關(guān)于該衛(wèi)星，下列說法中正確的是

A. 該衛(wèi)星的線速度大小約為7.7km/s

B. 該衛(wèi)星的加速度大于同步衛(wèi)星的加速度

C. 一年內(nèi)，該衛(wèi)星被太陽光照射時間小于同步衛(wèi)星被太陽光照射時間

D. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學(xué)獎�？茖W(xué)家們其實(shí)是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在。如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動周期為T，則下列說法中正確的是

A. A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B. A的線速度一定小于B的線速度

C. L一定，M越小，T越小

D. M一定，L越小，T越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“跳跳鼠”是很多小朋友喜歡玩的一種玩具（圖甲），彈簧上端連接腳踏板，下端連接跳桿（圖乙），人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧將人向上彈起，最終彈簧將跳桿帶離地面。

A. 不論下壓彈簧程度如何，彈簧都能將跳桿帶離地面

B. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為人的動能

C. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人一直向上加速運(yùn)動

D. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人的加速度先減小后增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案