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【题目】如图,ABC三个木块的质量均为m,置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,使弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体。现A以初速v0沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起。 以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使CAB分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0 。求弹簧释放的势能。

【答案】

【解析】

试题A与B、C碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律可以求出碰后三者的共同速度;线断开,AB与C分离过程中动量守恒,由动量守恒定律可以列方程;
在弹簧弹开过程中,系统机械能守恒,由机械能守恒定律可以列方程,解方程即可求出弹簧的弹性势能.

(1)设碰后ABC的共同速度的大小为v,由动量守恒定律得:

C离开弹簧时,AB的速度大小为,由动量守恒得,解得:

(2)设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有,解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量m=0.04kg、电量q=+2×104C的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接.某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下.已知AB的竖直高度h=0.45m,倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5.倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程小球的电量保持不变.只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中,场强E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:

(1)被释放前弹簧的弹性势能?

(2)要使小球不离开轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?

(3)如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,质量为m,每边电阻均为R以一定的初速度竖直向上运动,线框正上方空间有一有界匀强磁场,磁场区域的上、下边界水平平行,间距为2L,磁感线方向垂直于线框所在平面向里,磁感应强度大小B.线框在运动过程中始终保持在同一竖直面内,ab边保持水平。向上运动过程中,线框ab边与磁场下边界重合时速度大小为v0,经历时间t后,线框完全进入磁场(cd边与磁场下边界重合);框架向上穿出磁场后,继续向上运动并返回,当cd边回到磁场上边界时恰好能够匀速进入磁场区域,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)线框向下运动时,刚进入磁场时匀速运动的速度大小v1

(2)线框向上运动时,从刚要进入磁场到完全离开磁场过程中,ab边产生的热量Qab

(3)线框向上运动时,刚完全进入磁场时的速度大小v2

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【题目】如图所示,直线ⅠⅡ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线ⅠⅡ相交点的坐标分别为P(5,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是(  )

A. 电源1与电源2的内阻之比是3:2

B. 电源1与电源2的电动势之比是1:1

C. 在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1:2

D. 在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7:12

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【题目】如图所示,两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,在它们相同位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球AB,断开开关,两个小球同时开始运动.离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:

1B球进入水平轨道后将做 运动;改变A轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:

2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处,固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm,则可算出A铁球刚达P点的速度为 m/s.(g10m/s2,结果保留两位小数)

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【题目】如图所示,两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒AB套在一起,底部到顶部的高度为18cm,两者横截面积相等,光滑接触且不漏气。将A用绳系于天花板上,用一块绝热板托住B,使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同,均为1.0×105Pa,然后缓慢松开绝热板,让B下沉,当B下沉了2cm时,停止下沉并处于静止状态。求:

(1)此时金属筒内气体的压强。

(2)若当时的温度为27℃,欲使下沉后的套筒恢复到原来位置,应将气体的温度变为多少℃

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【题目】一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如图所示,下列图象中合理的是( )

粒子加速度与位移关系

A. 电场强度与位移关系

B. 粒子动能与位移关系

C. 粒子速度与位移关系

D.

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【题目】如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车ab的位移时间(x-t)图象.由图可知

A. 在时刻t1ab两车相遇,且运动方向相反

B. 在时刻t2a车追上b车,且运动方向相同

C. t1t2这段时间内,b车的速率先增大后减小

D. t1t2这段时间内,b车的速率一直比a

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【题目】如图所示,轻质弹簧的下端固定在光滑斜面的底部,一个质量为m的物块以平行斜面的初速度v向弹簧运动.已知弹簧始终处于弹性限度范围内,则下列判断正确的是(  )

A. 物块从接触弹簧到最低点的过程中,加速度大小先变小后变大

B. 物块碰到弹簧后立刻开始做减速运动

C. 物块从出发点到最低点过程中,物块减少的重力势能小于增加的弹性势能

D. 物块的动能最大时,物块的重力势能最小

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