8．如圖甲所示，兩物塊A、B用輕彈簧栓接相連放在光滑的水平地面上，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，已知A的質(zhì)量是mA=4.0kg．另有一物塊C從t=0時(shí)以一定的速度向右運(yùn)動(dòng)，在t=2s時(shí)與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的v-t圖象如圖乙所示，曲線上P點(diǎn)的切線斜率最大．求：

（1）物塊C的質(zhì)量mc；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能Ep．

分析 （1）AC碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出C的質(zhì)量．
（2）P點(diǎn)切線斜率最大，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，C、A與B有共同的速度為v3，A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒；當(dāng)AC與B速度相等時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大．

解答 解：（1）由圖知，C與A碰前速度為v1=9m/s，碰后速度為v2=3m/s，
C與A碰撞過程動(dòng)量守恒，以C的初速度反方向?yàn)檎较颍?br />由動(dòng)量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，
解得：mC=2kg；
（2）P點(diǎn)切線斜率最大，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，C、A與B有共同的速度為v3，
ABC及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，則有：
（mA+mc）v2=（mA+mB+mC）v3
解得：mB=6kg
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：$\frac{1}{2}$（mA+mc）v22=$\frac{1}{2}$（mA+mB+mC）v32+EP
解得：EP=13.5J；
答：（1）物塊C的質(zhì)量為2kg；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能Ep為13.5J．

點(diǎn)評(píng) （1）AC碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出C的質(zhì)量．
（2）P點(diǎn)切線斜率最大，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒；當(dāng)AC與B速度相等時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．下列說法正確的是（　�。�
A．氣體分子的速率均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律
B．從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)僅取決于氣體分子的密集程度
C．晶體熔化時(shí)要吸收熱量，但其分子的平均動(dòng)能仍保持不變
D．所有遵循能量守恒定律的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的
E．一滴油酸酒精溶液的體積除以它在水面上形成的油膜面積就是油酸分子的直徑

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，絕熱氣缸內(nèi)密閉一事實(shí)上質(zhì)量的理想氣體，絕熱活塞和鉤碼的總質(zhì)量為M=1kg，活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣．當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為27℃時(shí)，活塞穩(wěn)定在距氣缸底部d0=30cm處．已知活塞橫截面積S=10cm2，外界大氣壓p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2．現(xiàn)給氣缸內(nèi)的電熱絲提供微弱電流，當(dāng)電熱絲緩慢放出10J的熱量時(shí)，活塞緩慢往下移動(dòng)了d=5cm．求：
（1）此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度；
（2）此過程缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，弧形槽末端與水平面相切．一個(gè)質(zhì)量為m的小球從弧形槽上高h(yuǎn)處由靜止釋放，小球與彈簧發(fā)生作用的過程中無機(jī)械能損失，重力加速度為g．求：
（1）小球與彈簧相互作用過程中，彈簧對(duì)小球的沖量大��；
（2）小球與彈簧第一次分離后在弧形槽上能上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵K斷開，當(dāng)K接通時(shí)，以下說法中正確的是（　�。�
A．副線圈兩端M、N的輸出電壓增大
B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大
C．通過燈泡L1的電流減小
D．原線圈中的電流減小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．如圖所示為一個(gè)向右傳播的橫波t=0時(shí)刻的波形圖，已知波從O點(diǎn)傳到D點(diǎn)用0.2s，該波的波速為10m/s，頻率為2.5Hz；t=0時(shí)，圖中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各質(zhì)點(diǎn)中，向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的速率最大的質(zhì)點(diǎn)是D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得避光條（圖乙）的寬度d=5.40mm；
②實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平．實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.5×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為（用游標(biāo)卡尺測(cè)量結(jié)果計(jì)算）3.6m/s．
③在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s和滑塊的質(zhì)量M（用文字說明并用相應(yīng)的字母表示）
④本實(shí)驗(yàn)，通過比較mgs和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac2hjbtb6{△t}$）2在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出的波長(zhǎng)為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣．圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為1.68×10-4m．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架間距為l，EF間有電阻R1=6R和R2=3R．金屬棒MN長(zhǎng)也為l，電阻為R，沿框架以速度v從靠近EF的位置開始，向右勻速運(yùn)動(dòng)．除了電阻R1、R2和金屬棒MN外，其余電阻不計(jì)．開始磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，求：
（1）金屬棒MN的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？回路EFMN的電流大小和方向如何？
（2）電阻R1消耗的電功率多大？當(dāng)運(yùn)動(dòng)到金屬棒MN與邊EF相距為d時(shí)，流過R1的電荷量為多少？
（3）當(dāng)運(yùn)動(dòng)到金屬棒MN與邊EF相距為d時(shí)，記為t=0時(shí)刻，保持導(dǎo)體棒的速度不變．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t發(fā)生變化，請(qǐng)推導(dǎo)B與t的關(guān)系式．

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