【題目】彈簧的壓縮量為x0，一個(gè)物塊從鋼板的正上方相距3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)．己知物塊的質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)；若物塊的質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)還具有向上的速度，求物塊向上運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離．

【答案】

【解析】

物塊與鋼板碰撞時(shí)的速度由機(jī)械能守恒，得：

解得：

設(shè)v1表示質(zhì)量為m的物塊鋼板碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)的速度，因碰撞時(shí)間極短，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，符合動(dòng)量守恒，故有：

設(shè)剛碰完時(shí)彈簧的彈性勢能為，當(dāng)他們一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧無形變，彈簧勢能為零，根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒得：

設(shè)v2表示質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰后開始一起向下運(yùn)動(dòng)的速度，由動(dòng)量守恒，則有：

設(shè)剛碰完時(shí)彈簧勢能為，它們回到O點(diǎn)時(shí)，彈性勢能為零，但它們?nèi)岳^續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)速度為v2，則由機(jī)械能守恒定律得：

在上述兩種情況下，彈簧的初始壓縮量都是x0，故有：

聯(lián)立解得：

當(dāng)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力的作用，加速度為g，一過O點(diǎn)，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g，由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g，方向向下，故在O點(diǎn)物塊與鋼板分離。分離后，物塊以速度v豎直上升，由豎直上拋?zhàn)畲笪灰乒降茫?/span>

所以物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)距O點(diǎn)的距離：

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】—個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10－7kg，電荷量q=1.0×10－10C，A、B相距L=20cm（取g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。求：

(1)說明微粒在電場中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說明理由；

(2)電場強(qiáng)度的大小和方向；

(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場時(shí)的最小速度是多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從斜槽上滾下，在坐標(biāo)紙上依次記下小球的位置如圖所示（O為小球的拋出點(diǎn)）。

(1)在圖中描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡______。

(2)從圖中可看出，某一點(diǎn)的位置有明顯的錯(cuò)誤，其產(chǎn)生的原因可能是該次實(shí)驗(yàn)中，小球從斜槽上滾下時(shí)的初始位置比其他幾次偏__________（選填 “高”或“低”）。

x/cm

10.00

20.00

30.00

y/cm

5.00

20.00

45.00

(3)某同學(xué)從圖象中測得的三組數(shù)據(jù)如表所示，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度=_____m/s。（g取10）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖虛線所示，若波傳播的速度為5m/s，則下列說法正確的是______。

A．這列波沿x軸正方向傳播

B．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為1.25Hz

D．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y = 0.4sin(2.5πt+π)（m）

E．從t=0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4s通過的路程為0.8m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，下列說法正確的是(　 　)

A.在r＞r0階段，F做正功，分子動(dòng)能增加，勢能增加

B.在r＜r0階段，F做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢能也減小

C.在r＝r0時(shí)，分子勢能最小，動(dòng)能最大

D.在r＝r0時(shí)，分子勢能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為演示自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置的電路圖，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。A是燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈，線圈的直流電阻小于燈泡A正常發(fā)光時(shí)的電阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，燈泡A正常發(fā)光。下列說法正確的是

A. 閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，燈泡A中電流等于線圈L中電流

B. 閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，燈泡A中電流大于線圈L中電流

C. 電路穩(wěn)定后突然斷開開關(guān)S，燈泡A立即熄滅

D. 電路穩(wěn)定后突然斷開開關(guān)S，燈泡A閃亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且半徑RB=4RA、RC=8RA，正常騎行時(shí)三輪邊緣的向心加速度之比aA：aB：aC等于（　�。�

A. 1：1：8B. 4：1：4C. 1：2：4D. 4：1：32

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用光電傳感器設(shè)計(jì)了測定重力加速度的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,實(shí)驗(yàn)器材有鐵架臺(tái)、光電計(jì)時(shí)器、小鋼球等，鐵架臺(tái)上端固定一個(gè)電磁鐵，通電時(shí)，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時(shí)，小鋼球自由下落．

（1）先將光電門固定在A處,光電計(jì)時(shí)器記錄下小球經(jīng)過光電門的時(shí)間Δt0,量出小球釋放點(diǎn)距A的距離為h0，測出小球的直徑d（d遠(yuǎn)小于h0）則小球運(yùn)動(dòng)到光電門處的瞬時(shí)速度v=______當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=______（用題中所給字母表示）

（2）再用一螺旋測微器測量小球直徑d，如圖2所示，讀數(shù)為d=____cm

（3）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)光電計(jì)時(shí)器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時(shí)間為0.5Δt0，請你判斷此時(shí)光電門距A處的距離______（用（1）中所給字母表示）；

（4）由于直尺的長度限制，該同學(xué)改測光電門位置與其正上方固定點(diǎn)P（圖中未畫出）之間的距離h1，并記錄小球通過光電門的時(shí)間Δt移動(dòng)光電門在豎直桿上的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖3所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖象可知重力加速度g=______，P點(diǎn)速度為______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用傾斜放置的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知滑塊和遮光條的總質(zhì)量為m，遮光條的寬度為d，重力加速度為g�，F(xiàn)將滑塊由靜止釋放，兩個(gè)光電門G1和G2分別記錄了遮光條通過光電門的時(shí)間t1和t2，則滑塊通過兩個(gè)光電門過程中動(dòng)能的增加量______，通過兩個(gè)光電門過程中重力勢能的減少量______（用圖中所標(biāo)符號(hào)表示）。若兩者在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等，則滑塊在下滑過程中機(jī)械能守恒。若實(shí)驗(yàn)中滑塊以初速度v0下滑，則上述方法______（選填“能”或“不能”）驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

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