【題目】如圖所示,固定在水平桌面上的傾角α=300的光滑斜面足夠長,其底端有一垂直于斜面的擋板,質(zhì)量均為mAB兩球用輕彈簧連接放在斜面上并處于靜止?fàn)顟B(tài).彈簧的勁度系數(shù)為k,F(xiàn)在將質(zhì)量為3m的小球C從距離B的地方由靜止釋放,C球與B球碰撞時間極短,碰撞后兩球粘在一起。已知重力加速度為g,求:

(1)碰撞剛結(jié)束時B、C兩球的共同速度;

(2)當(dāng)A球剛離開擋板時,B球與它最初的位置距離多遠(yuǎn);

(3)當(dāng)A球剛離開擋板時,B、C兩球的共同速度。

【答案】12 3

【解析】試題分析:C下滑時機(jī)械能守恒,碰撞過程中,B、C滿足動量守恒,根據(jù)動量守恒定律可以求出碰后它們的共同速度;當(dāng)擋板對A的彈力恰好為零時,A開始離開擋板,由平衡條件及胡克定律可以求出當(dāng)A球剛離開擋板時,B球與它最初的位置距離;當(dāng)擋板對A的彈力恰好為零時,A開始離開擋板;由能量守恒定律可以求出當(dāng)A球剛離開擋板時,B、C兩球的共同速度。

1)在C球下滑過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:

C球和B球碰撞的過程,由動量守恒定律有:3mv0=4mv,

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:

2)開始時,B球靜止在斜面上,此時彈簧被壓縮:mBgsin300=kx1
A球剛離開擋板時,A球不受擋板作用,彈簧被拉伸:mAgsin300=kx2
當(dāng)A球離開擋板時,B球與它最初的位置相距:

3C球與B球碰撞后到A剛離開擋板時,由于x1=x2,
初末狀態(tài)的彈性勢能相等,對BC兩球和彈簧運(yùn)用機(jī)械能守恒定律有:

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】如圖所示,小球從傾斜軌道上由靜止釋放,經(jīng)平直部分沖上圓弧部分的最高點(diǎn)A時,對圓弧的壓力大小為mg,已知圓弧的半徑為R,整個軌道光滑.則( )

A.在最高點(diǎn)A,小球受重力和向心力的作用
B.在最高點(diǎn)A,小球的速度為
C.在最高點(diǎn)A,小球的向心加速度為g
D.小球的釋放點(diǎn)比A點(diǎn)高為R

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【題目】材料、粗細(xì)相同,長度不同的電阻絲做成ab、cd二種形式的導(dǎo)線,先后放在電阻可忽略的光滑金屬導(dǎo)軌上,并與磁場垂直,如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面,外力使導(dǎo)線水平向右做勻速運(yùn)動,且每次外力F所做的功的功率相同,則( )

A.ab運(yùn)動的速虔較大
B.cd受到的外力較小
C.它們毎秒產(chǎn)生的熱量相同
D.它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束(粒子重力忽略不計(jì)),粒子從S出來時速度很小,可以看做初速度為零,粒子經(jīng)過加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(圖中線框所示),并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口的距離為z,則以下說法正確的是

A. 若粒子束不是同位素,則x越大,正粒子的質(zhì)量一定越大

B. 若粒子束是同位素,則x越大,質(zhì)量一定越小

C. 只要x相同,則正粒子的質(zhì)量一定相同

D. 只要x相同,則正粒子的比荷一定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了描繪小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)電路,已知小燈泡的規(guī)格為, 。

1)閉合電建前,應(yīng)將電路圖中的滑動變阻器的滑片移到______(填“a”“b”)端。根據(jù)連接好的實(shí)物圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄多組電壓表和電流表的讀數(shù),作出的圖線如圖甲中實(shí)線所示,由圖線分析可知,小燈泡的電阻隨溫度的升高而______(填增大減小)。若某次電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此時小燈泡的功率為____W(保留兩位有效數(shù)字)。

2)若圖像中的虛線表示小燈泡真實(shí)的伏安特性曲線,與實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)線相比,虛線_____(填)才是其真實(shí)的伏安特性曲線。

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【題目】1如圖1所以,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面,在紙面內(nèi)有一條以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為L圓弧形金屬導(dǎo)軌,長也為L的導(dǎo)體棒OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動,導(dǎo)體棒的另一端與金屬導(dǎo)軌良好接觸,并通過導(dǎo)線與電阻R構(gòu)成閉合電路。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。

2某同學(xué)看到有些玩具車在前進(jìn)時車輪上能發(fā)光,受此啟發(fā),他設(shè)計(jì)了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,可以增強(qiáng)夜間騎車的安全性。

圖1所示為自行車后車輪,其金屬輪軸半徑可以忽略,金屬車輪半徑r=04m,其間由絕緣輻條連接絕緣輻條未畫出。車輪與輪軸之間均勻地連接有4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個LED燈,燈可視為純電阻,每個燈的阻值為R=03Ω并保持不變。車輪邊的車架上固定有磁鐵,在車輪與輪軸之間形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=05T,方向垂直于紙面向外的扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,扇形對應(yīng)的圓心角θ=30°。自行車勻速前進(jìn)的速度為v=8m/s等于車輪邊緣相對軸的線速度。不計(jì)其它電阻和車輪厚度,并忽略磁場邊緣效應(yīng)。

①在圖1所示裝置中,當(dāng)其中一根金屬條ab進(jìn)入磁場時,指出ab上感應(yīng)電流的方向,并求ab中感應(yīng)電流的大。

②若自行車以速度為v=8m/s勻速前進(jìn)時,車輪受到的總摩擦阻力為20N,則后車輪轉(zhuǎn)動一周,動力所做的功為多少?忽略空氣阻力,π≈30

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在固定的氣缸AB中分別用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比SA:SB=13,兩活塞以穿過B底部的剛性細(xì)桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動,兩個氣缸都不漏氣。初始時活塞處于平衡狀態(tài),A、B中氣體的體積均為V0,A、B中氣體溫度均為T0=300K,A中氣體壓強(qiáng)pA=1.6p0,p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng)。

(1)求初始時B中氣體的壓強(qiáng)pB;

(2)現(xiàn)對A中氣體加熱,使其中氣體的壓強(qiáng)升到pA′=2.5p0,同時保持B中氣體的溫度不變,求活塞重新達(dá)到平衡狀態(tài)時A中氣體的溫度TA′。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b分別表示先后從同一地點(diǎn)以相同的初速度做勻變速直線運(yùn)動的兩個物體的速度﹣時間圖象,則下列說法正確的是( )

A. 5s末兩物體相遇 B. 4s末兩物體在途中相遇

C. 5s末兩物體的速率相等 D. 4s末兩物體的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,交流電源的電動勢e=311sin(100πt) V(不考慮其內(nèi)阻),電阻R=88Ω,電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計(jì)( )

A.電壓表的示數(shù)為62.2 V
B.電流表的示數(shù)為2.5 A
C.通過R的電流最大值為0.5 A
D.變壓器的輸入電功率為22 W

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