如圖所示，質(zhì)量為6kg的小球A與質(zhì)量為3kg的小球B用輕彈簧相連，在光滑的水平面上以速度vo向左勻速運動。在A球與左側(cè)墻壁碰撞后兩球繼續(xù)運動的過程中，彈簧的最大彈性勢能為4J。已知A球與左墻壁碰撞過程無機械能損失，試求vo的大小。

解析：由于球與左墻壁碰撞過程無機械能損失，所以球與左側(cè)墻壁碰撞后的速度大小仍為，方向水平向右，如圖甲所示。               ①  


由題意分析可知，在球與左側(cè)墻壁碰撞后兩球繼續(xù)運動的過程中，當、小球的速度相等時（設(shè)大小為，如圖乙所示），彈簧的彈性勢能最大。     ②

對于、小球和彈簧組成的系統(tǒng)，從甲圖到乙圖過程中，由動量守恒定律得：                 ③

由機械能守恒得：

         ④

由③、④解得：

                ⑤

評分標準：本題9分. ①、②式各1分，③、④式各2分，⑤式3分。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在研究碰撞中的動量守恒實驗中，讓質(zhì)量為m1的小球從圓弧軌道上沿軌道向下運動，去碰原來靜止在小支柱上的質(zhì)量為m2的小球．
①選用小球時，應(yīng)滿足[]
A．m1=m2 B．m1＞m2
C．m1＜m2 D．m1＜＜m2
②實驗要求[]
A．圓弧軌道必須是光滑的
B．軌道末端的切線是水平的
C．m1與m2的球心在碰撞的瞬間在同一高度
D．m1每次都從同一高度釋放（無初速）
③必須測量[]
A．小球質(zhì)量m1和m2
B．小球半徑r1和r2
C．桌面到地面的高度h
D．小球m1的起始高度
E．小球的飛行時間
F．小球m1未碰撞時飛出的水平距離
G．小球m1和m2碰撞后兩球飛出的水平距離
（2）（10分）有一個額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）
F．滑動變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻不計）
①用如圖所示的電路進行測量，電壓表應(yīng)選用
A
A
，電流表應(yīng)選用
D
D
滑動變阻器應(yīng)選用
E
E
．（用序號字母表示）
②通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為
10
10
Ω．
③若將此燈泡與電動勢6V、內(nèi)阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為
11.4
11.4
Ω的電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（Ⅰ）（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，打出的紙帶如圖1所示．設(shè)重錘質(zhì)量為m，交流電周期為T，則打點4時重錘的動能可以表示為
1
8
m（
h5-h3
T
）2或
1
2
m（
h5-h3
2T
）2
1
8
m（
h5-h3
T
）2或
1
2
m（
h5-h3
2T
）2
．
（2）為了求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應(yīng)該是
A
A
．（填選項的序號即可）
A．取當?shù)氐膶嶋Hg值
B．根據(jù)打出的紙帶，用△s=gT2求出
C．近似取10m/s2即可
D．以上說法均不對

（Ⅱ）有一額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的圖3線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）
B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）
F．滑動變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻不計）
（1）用如圖2所示的電路進行測量，電壓表應(yīng)選用
A
A
，電流表應(yīng)選用
D
D
，滑動變阻器應(yīng)選用
E
E
．（用序號字母表示）
（2）通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為
10
10
Ω；
（3）若將此燈泡與電動勢6V、內(nèi)阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為
11
11
Ω的電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）太陽內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量，這些能量以電磁波（場）的形式向四面八方輻射出去，其總功率達到3.8×1026 W．根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程估算，單純地由于這種輻射，太陽每秒鐘減少的物質(zhì)質(zhì)量約為
 
kg．（保留一位有效數(shù)字）
（2）下面三個高中物理教材中的力學(xué)實驗：A．驗證牛頓第二定律，B．探究功與物體速度變化的關(guān)系，C．驗證機械能守恒定律，在這三個實驗中（選填“A”、“B”、“C”）
①需要使用天平測量物體質(zhì)量的是
 

②需要使用刻度尺測量長度的是
 

③需要求物體通過某點瞬時速度的是
 

（3）有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重約1～2N，長約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測微器
C．電流表（600mA，1.0Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）
E．電壓表（3V，6kΩ）
F．滑動變阻器（5Ω，3A）
G．蓄電池（6V，0.05Ω）
H．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干．
精英家教網(wǎng)
①除待測金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有
 
（只填代號字母）
②在圖中畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路．
③實驗中需要測量的物理量有：
 
．（標出對應(yīng)字母）
④計算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達式為S0=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1是利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗裝置．質(zhì)量 m=1.00kg 的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O 為第一個點，A、B、C 為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔 0.02s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣?nbsp;g=9.80m/s2
①某位同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”的實驗，下列操作步驟中錯誤的是
 

A．把電磁打點計時器固定在鐵架臺上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源
B．將連有重錘的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度
C．先釋放紙帶，再接通電源
D．更換紙帶，重復(fù)實驗，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)
②選取O點到B點來驗證機械能守恒定律，重物重力勢能減少量△EP=
 
 J；動能增加量
△Ek=
 
 J．（結(jié)果取三位有效數(shù)字） 實驗的結(jié)論是
 
．
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（2）如圖2某小燈泡上標有“6V 3W”字樣，現(xiàn)要測量其正常發(fā)光時的實際電阻，實驗室提供下列器材：
A、電壓表量程（0～3V，內(nèi)阻約2kΩ）
B、電壓表量程（0～l5V，內(nèi)阻約6kΩ）
C、電流表量程（0～0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
D、電流表量程量程2（0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
E、滑動變阻器 （20Ω，2A）
F、學(xué)生電源（直流10V）及開關(guān)、導(dǎo)線等
①實驗中電壓表量程應(yīng)選擇
 
（填“A”或“B”），
電流表量程應(yīng)選擇
 
（填“C”或“D”）；
②按照實驗電路圖在圖甲中把實驗的實物連線圖補充完整；
③準確連接電路后，在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到
 
端（填“最左”或“最右”）；
④閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡達到其正常發(fā)光所需電壓，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的電阻的測量值為
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是
 
mm． 如圖2，用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是
 
mm．
（2）均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內(nèi)圓，如圖所示．此金屬材料質(zhì)量約為0.1～0.2kg，長約30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管線內(nèi)徑太小，無法直接測量，請根據(jù)以下器材，設(shè)計一個實驗方案測量其內(nèi)徑d．
A．毫米刻度尺            B．螺旋測微器           C．電流表（600mA，10Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）   E．電壓表（3V，6kΩ）    F．滑動變阻器（2kΩ，0.5A）
G．滑動變阻器（10Ω，2A）H．直流穩(wěn)壓電源（6V，0.05Ω）  I．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干
①除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實驗器材有
 
．（只填代號字母）
②根據(jù)你設(shè)計的實驗方案在右邊的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖，并把所選儀器連成實際的測量電路．
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③用已知的物理常量和所測得的物理量，推導(dǎo)出計算金屬管線內(nèi)徑d的表達式．

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