13.如圖所示,豎直放置的輕彈簧,一端固定于地面,另一端與質(zhì)量為3kg的物體B固定在一起,質(zhì)量為1kg的物體A置于B的正上方5cm處靜止.現(xiàn)讓A自由下落(不計(jì)空氣阻力),和B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后粘在一起.已知碰后經(jīng)0.2s下降了5cm 至最低點(diǎn),彈簧始終處于彈性限度內(nèi)(g取10m/s2)求:
①從碰后到最低點(diǎn)的過程中彈性勢能的增加量△Fp
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中,彈簧對(duì)物體B沖量的大。

分析 ①A自由下落的過程,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)求出A碰撞前的速度,由動(dòng)量守恒定律求出碰撞后A、B的共同速度,然后由能量守恒定律求出彈簧增加的彈性勢能;
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中,對(duì)AB整體,由動(dòng)量定理可以求出彈簧對(duì)物體B沖量的大。

解答 解:①設(shè)A下落5cm時(shí)的速度大小為v0,和B碰后瞬間的速度大小為v,則由題意有:
v0=$\sqrt{2g{h}_{1}}$=1m/s
AB碰撞過程,取向下方向?yàn)檎,由?dòng)量守恒定律有:
mAv0=(mA+mB)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=0.25m/s
從碰后到最低點(diǎn),由系統(tǒng)能量守恒定律得:
△EP=$\frac{1}{2}$(mA+mB)v2+(mA+mB)gh2
代入數(shù)據(jù)解得:△EP=2.125J;
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中,以向上為正方向,由動(dòng)量定理得:
I-(mA+mB)g•2t=2(mA+mB)v,
解得:I=18N•s;
答:①從碰后到最低點(diǎn)的過程中彈性勢能的增加量為2.125J;
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中,彈簧對(duì)物體B沖量的大小為18N•s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求彈性勢能的增量、求沖量大小,分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理即可正確解題,解題時(shí)注意正方向的選擇.

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:選擇題

7.在以下說法中,正確的是( 。
A.電磁波譜共包括無線電波、微波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線
B.牛頓環(huán)是薄膜干涉的結(jié)果,當(dāng)用頻率更高的單色光照射時(shí),同級(jí)牛頓環(huán)半徑將會(huì)變大
C.機(jī)械波是介質(zhì)傳遞波源質(zhì)點(diǎn)以及振動(dòng)能量的一種方式
D.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,并且揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性,建立了完整的電磁場理論

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,三個(gè)小球從同一高處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出,落在水平面上的位置分別是A、B、C,O′是O在水平面上的投影點(diǎn),且O′A:AB:BC=1:3:5.若不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是(  )
A.三個(gè)小球水平初速度之比為v1:v2:v3=1:4:9
B.三個(gè)小球落地的速度之比為1:3:5
C.三個(gè)小球通過的位移大小之比為1:$\sqrt{3}$:$\sqrt{5}$
D.三個(gè)小球落地速度與水平地面夾角的正切值之比為5:3:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb,半徑分別為ra、rb,圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn),M、N是a、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均位置.
(1)本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是BC.
A.斜槽軌道必須是光滑的
B.斜槽軌道末端的切線水平
C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放
D.入射球與被碰球滿足ma=mb,ra=rb
(2)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,需要測量OP間的距離,則還需要測量的物理量有測量OM的距離x2、測量ON的距離x3(用相應(yīng)的文字與字母表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.旋轉(zhuǎn)秋千是游樂園里常見的游樂項(xiàng)目,它有數(shù)十個(gè)座椅通過纜繩固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上,每一座椅可坐一人.如圖所示,是一種模擬該運(yùn)動(dòng)的裝置,整個(gè)裝置可繞置于地面上的豎直軸oa轉(zhuǎn)動(dòng),已知與轉(zhuǎn)軸固定連接的水平桿ab長為s=0.1m,連接小球的繩長為L=$\frac{1}{3}$m,小球質(zhì)量為0.1kg,整個(gè)裝置繞豎直軸oa做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),連接小球的細(xì)繩與豎直方向成37°角,小球到地面的高度為1.8m,重力加速度g=10m/s2,試求,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)繩子對(duì)小球的拉力T是多大;
(2)該裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的大;
(3)若轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,細(xì)線突然斷裂,小球落地時(shí)到轉(zhuǎn)軸oa的水平距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.質(zhì)量M=500t的機(jī)車,以恒定的功率從靜止出發(fā),經(jīng)過時(shí)間t=5min在水平路面上行駛了s=2.0km,速度達(dá)到了最大值vm=72km/h,則機(jī)車運(yùn)動(dòng)中受到的平均阻力為2.5×104N.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.質(zhì)點(diǎn)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),肯定不變的物理量有(  )
A.向心加速度B.向心力C.線速度D.周期

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,雙縫間距離為d,雙縫到光屏間距為L,調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上見到清晰的干涉條紋.關(guān)于該干涉條紋及改變條件后其變化情況,下列敘述正確的是( 。
A.屏上所有的亮線都是從雙縫出來的兩列光波的波峰與波峰疊加形成的,所有的暗線是波谷與波谷疊加形成的
B.若將雙縫間距d減小,光屏上兩相鄰明條紋間距變小
C.若用頻率較大的色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其它條件不變的前提下,光屏上相鄰暗條紋間距減小
D.若用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.如圖在xoy平面的第二象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6T,在一、二象限有平行于y軸的勻強(qiáng)電場E1,在x軸上的A點(diǎn)有一粒子源,能產(chǎn)生質(zhì)量m=5.0×10-3kg,電荷量q=2.0×10-3C,速度大小不同的帶正電粒子,若粒子射入磁場時(shí)的速度均與x軸負(fù)方向成α=37°角,并在第二象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng).坐標(biāo)原點(diǎn)O到A點(diǎn)的距離d=0.6m,不考慮空氣阻力和粒子間相互作用力.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
①電場強(qiáng)度E1的大;
②能到達(dá)x軸負(fù)半軸的粒子的速度范圍;
③若在第一象限再加一個(gè)與x軸正方向成53°角,且斜向下的勻強(qiáng)電場E2,在磁場中恰好運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周的粒子從y軸上C點(diǎn)第一次進(jìn)入第一象限后,剛好能通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,求CO之間的電勢差UCO

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案