【題目】如圖所示，它是一個(gè)研究一種新型智能材料ER流體的實(shí)驗(yàn)裝置圖，有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L�，F(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為s時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變,忽略空氣阻力，重力加速度為g。試求：

(1)下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(2)滑塊下移距離d(d<s)時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】本題考查完全非彈性碰撞，涉及動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。

（1）設(shè)碰撞前的速度大小為V1，由機(jī)械能守恒得：

設(shè)碰撞后粘在一起的初速度大小為V2，由動(dòng)量守恒定律得：

在碰撞中損失的機(jī)械能為

解得：

（2）相碰前彈簧的壓縮量為

設(shè)碰后加速度的大小為a，由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式有：

設(shè)滑塊下滑距離d時(shí)受到ER流體的阻力大小為f，此時(shí)彈簧的壓縮量為x2，則 由牛頓第二定律得：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的夾角為θ＝30°的三角桿水平放置，兩小球A、B分別穿在兩個(gè)桿上，兩球之間有一根輕繩連接兩球，現(xiàn)在用力將小球B緩慢拉動(dòng)，直到輕繩被拉直時(shí)，測(cè)出拉力F＝10N，則此時(shí)關(guān)于兩個(gè)小球受到的力的說(shuō)法正確的是(小球重力不計(jì))（ ）

A. 小球A只受到桿對(duì)A的彈力

B. 小球A受到的桿的彈力大小為20N

C. 此時(shí)繩子與穿有A球的桿垂直，繩子張力大小為

D. 小球B受到桿的彈力大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上，一輕繩一端系在球心正上方的天花板上，另一端系一小球，靠放在半球上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)緩慢減小半球的半徑,半球的圓心位置不變，在這個(gè)過(guò)程中，小球始終與半球接觸，則半球?qū)π∏虻闹С至1和繩對(duì)小球的拉力F2的大小變化情況是

A. F1變大，F(xiàn)2變小

B. F1變小，F(xiàn)2變大

C. F1變小， F2不變

D. F1先變小后變大，F(xiàn)2變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（本題8分）我國(guó)某城市某交通路口綠燈即將結(jié)束時(shí)會(huì)持續(xù)閃爍3 s，而后才會(huì)變成黃燈，再在3秒黃燈提示后再轉(zhuǎn)為紅燈。2013年1月1日實(shí)施新的交通規(guī)定：黃燈亮?xí)r車(chē)頭已經(jīng)越過(guò)停車(chē)線(xiàn)的車(chē)輛可以繼續(xù)前行，車(chē)頭未越過(guò)停車(chē)線(xiàn)的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈，屬于交通違章行為。（本題中的剎車(chē)過(guò)程均視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）

（1）若某車(chē)在黃燈開(kāi)始閃爍時(shí)剎車(chē)，要使車(chē)在黃燈閃爍的時(shí)間內(nèi)停下來(lái)且剎車(chē)距離不得大于18 m，該車(chē)剎車(chē)前的行駛速度不能超過(guò)多少?

（2）若某車(chē)正以v0＝15 m／s的速度駛向路口，此時(shí)車(chē)距停車(chē)線(xiàn)的距離為L＝48.75 m，當(dāng)駕駛員看到綠燈開(kāi)始閃爍時(shí)，經(jīng)短暫考慮后開(kāi)始剎車(chē)，該車(chē)在紅燈剛亮?xí)r恰停在停車(chē)線(xiàn)以?xún)?nèi)。求該車(chē)駕駛員的允許的考慮時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“嫦娥四號(hào)”計(jì)劃在2017年發(fā)射升空。已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為ρ，“嫦娥四號(hào)”離月球中心的距離為r，繞月周期為T，根據(jù)以上信息下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 月球的第一宇宙速度為

B. “嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為

C. 引力常量可表示為

D. “嫦娥四號(hào)”一直做減速運(yùn)動(dòng)才能返回地球

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用細(xì)管連接A、B兩個(gè)絕熱的氣缸，細(xì)管中有一可以自由移動(dòng)的絕熱活塞M，細(xì)管容積不計(jì)．A、B中分別裝有完全相同的理想氣體，初態(tài)的體積均為V1=1.0×10－2m3，壓強(qiáng)均為p1=1.0×105Pa，溫度和環(huán)境溫度相同且均為t1=27℃，A中導(dǎo)熱活塞N的橫截面積SA=500cm2．現(xiàn)緩緩加熱B中氣體，保持A氣體的溫度不變，同時(shí)給N施加水平向右的推力，使活塞M的位置始終保持不變．穩(wěn)定時(shí)，推力F=×103N，外界大氣壓p0=1.0×105Pa，不計(jì)活塞與缸壁間的摩擦．求：

①活塞N向右移動(dòng)的距離；

②B中氣體的溫度．(用攝氏度表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,兩個(gè)相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和B水平旋轉(zhuǎn),兩輪半徑RA=2RB.當(dāng)主動(dòng)輪A以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在A(yíng)輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A(yíng)輪邊緣上.若將小木塊放在B輪邊緣上,欲使小木塊相對(duì)B輪也靜止,則A輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不可能為

A. ω B. ω C. ω D. ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波傳到R點(diǎn)時(shí)的波形如圖所示，波速為v=0.6m/s，振幅為2cm，質(zhì)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)分別為xp=0.96m，xQ=0.36m，求：

(1)質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向如何?

(2)從圖示時(shí)刻經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰?這期間P運(yùn)動(dòng)路程為多少?

(3)質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q在何處?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線(xiàn)圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，其余電阻不計(jì)。線(xiàn)圈的半徑為r1，在線(xiàn)圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線(xiàn)圈平面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式B=10－4t(T)，在0至2 s時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 通過(guò)電阻R1上的電流方向由b到a

B. 通過(guò)電阻R1上的電流大小為

C. 通過(guò)電阻R1上的電荷量為

D. 電阻R1上產(chǎn)生的熱量為

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