【题目】质量为m的钢板与直立的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰好能回到O点。重力加速度为g。求：
（1）物块与钢板碰撞时受到的冲量大小和方向
（2）最初平衡时，弹簧的弹性势能
（3）若物块质量为2m，仍从A处自由落下，物块与钢板碰撞后仍不粘连，物块能向上运动到达的最高点离O点的距离。
【答案】（1）
，方向向上（2）
（3）
【解析】试题分析：分析物体的运动过程：物块先自由下落，机械能守恒．物块与钢板碰撞时，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，遵守动量守恒定律．碰撞后，弹簧、物块与钢板组成的系统机械能守恒．由题碰撞后，物块与钢板回到O点时，此时弹簧的弹性势能与未碰撞时相等。
(1) 物块由A点下落，机械能守恒
，则碰前物块的速度
物块与钢板碰撞过程中动量守恒
所以
对物块由动量定理：
；
(2) 碰撞后只有重力、弹力做功，机械能守恒，设弹性势能为
则：
所以
；
(3) 当物体重力为2m时，同理可得：
碰撞过程中动量守恒：
解得：
以后物块和钢板一起压缩弹簧又回到O点过程中机械能守恒，设回到O点时速度为
则：
解得：
在O点物块与钢板分离，做竖直上抛运动，上升高度
物块到达的最高点离O点的距离为。
点晴：此题涉及的物理过程有四个，用到的物理规律和公式有四个，它将动量守恒和机械能守恒完美地统一在一起，交替使用，可以说是一道考查考生能力的好试题。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由红蓝两种色光混合而成的细光束，从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是__________。
A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C.第二块玻璃板下表而的出射光方向一定与入射光方向平行
D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
E.第一块玻璃板下表面的两条出射光线中蓝光一定在红光的右侧
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一质量为m的物体静置在倾角为θ=30°的光滑斜面底端。现用沿斜面向上的恒力F拉物体，使其做匀加速直线运动，经时间t，力F做功为W，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以斜面底端为重力势能零势能面，则下列说法正确的是
A. 恒力F大小为
B. 从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了W
C. 回到出发点时重力的瞬时功率为
D. 物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在xoy平面内有一倾角为q=30°的绝缘斜面AB，长度为3l。BC长度为
，斜面上方BC间有沿斜面向上的匀强电场，一质量为m、电荷量为＋q的小物块自A端左上方某处以初速度
水平抛出，恰好在A点与斜面相切滑上斜面，沿斜面向下运动，越过C点但未能到达B点，在电场力作用下返回，最终恰好静止在A点，已知物块与斜面间摩擦因数为
，不考虑运动过程中物块电荷量变化，重力加速度为g，则
A. 小物块抛出点的坐标为
B. 小物块的最大电势能为
C. 匀强电场的场强
D. 小物块在AC和BC之间运动的时间之比为
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学现用如图甲所示的原理图来测量一节干电池的电动势和内阻。图中两电压表均视为理想电压表，实验中定值电阻的阻值R0=10 Ω，试分析下列问题：
（1）实验前该同学利用多用电表的直流电压挡的“×2.5 V”挡粗测该电源的电动势，测得的结果如图乙所示，则多用电表测得的电动势为E=________V。
（2）根据电路图请将图甲中的实物图连接好____________。
（3）实验中所作U1－U2图象如图乙所示，则图象在横轴上的截距所表示的物理意义是________。
（4）依据图线求得该电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t = 0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )
A. 两导线框中均会产生正弦交流电
B. 两导线框中感应电流的周期都等于T
C. 在
时，两导线框中产生的感应电动势相等
D. 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，线框由裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处为匀强磁场B2＝2 T，已知ab长l＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω.螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1，若
＝10 T/s均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g＝10 m/s2)
(1)通过导体棒ab的电流大小？
(2)导体棒ab质量m为多少？
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示.若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是（电流以逆时针方向为正）
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一列队伍长100m，正以某一恒定的速度前进。 因有紧急情况通知排头战士，通讯员跑步从队尾赶到队头，又从队头跑至队队尾，在这一过程中队伍前进了100m。设通讯员速率恒定，战士在队头耽搁的时间不计，求他往返过程中跑过的位移和路程的大小。（学有余力的同学可以挑战路程的计算）
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com