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如图9所示,质量均为2.0 kg的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙接触.另一个质量为4.0 kg的物块C以v="3.0" m/s的速度向A运动,C与A碰撞后黏在一起不再分开,它们共同向右运动,并压缩弹簧.求:

图9
(1)弹簧的最大弹性势能Ep能达到多少?
(2)以后的运动中,B也将会离开竖直墙,那么B离开墙后弹簧的最大弹性势能Ep′是多少.
(1)12 J (2)3 J
(1)设A和C刚碰后共同速度为vAC,则由动量守恒定律得(mA+mC)vAC=mCv    ①
代入数值解得vAC="2" m/s                                                        ②
由能量守恒得弹簧的最大弹性势能Ep=(mA+mC)vAC2="12" J.                         ③
(2)当A、B、C三者速度相同时弹簧的弹性势能再次达最大,设三者共同速度为vABC,由动量守恒得(mA+mB+mC)vABC=(mA+mC)vAC,                                          ④
解得vABC="1.5" m/s                                                             ⑤
由能量守恒得弹簧最大弹性势能Ep′=(mA+mC)vAC2-(mA+mB+mC)vABC2="3" J.       ⑥
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做“验证动量守恒定律”的实验,实验步骤如下:
(1)把两滑块A、B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A、B,在与A、B的固定挡板间放入一弹簧,使弹簧处于水平方向上压缩状态.
(2)按下电钮使电动卡销放开,同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A、B与挡板C、D碰撞时,电子计时器自动停止,记下A至C运动时间t,B至D运动时间t2.
(3)重复几次取t1、t2的平均值.
①在调整气垫导轨时应注意______________________________________________________;
②应测量的数据还有____________________________________________________________;
③只要满足关系式________________________________________成立,即可验证动量守恒.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为1 kg的物体在距地面5 m高处,由静止开始自由下落,正落在以5 m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中,车与砂的总质量为4 kg.当物体与小车相对静止后,小车的速度为(   )
A.4 m/sB.5 m/sC.6 m/sD.3 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量m="100" kg 的小船静止在水面上,船两端站着m="40" kg,m="60" kg 的两个游泳者,在同一直线上分别以相对岸3 m/s 的水平速率跃入水中,方向如图所示.则小船以后的运动方向和速率为(不计水的阻力)(    )
A.向左,小于 1 m/sB.向右,大于 1 m/s
C.向左,大于 1 m/sD.向右,小于 1 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑水平面上有一辆质量为m的小车,车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m,开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻,站在车右端的乙先以相对地面水平向右的速度v1跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面水平向左的速度v1跳离小车,两人都离开小车后,小车的速度将是(   )
A.v0B.2v0C.大于v0小于2v0D.大于2v0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4所示,A在O点的正上方,OD为水平面,AB、AC均为斜面,物块P从D点分别以速度v1和v2出发,两次分别沿DBA、DCA滑到顶点时,速度均刚好为零 .已知物块与路面之间的动摩擦因数都相同且不为零,不计物块由平面滑上斜面时的机械能损失,则下列说法正确的是(   )

图4
A.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中摩擦力做功关系无法确定,所以v1、v2的大小无法确定
B.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中动能都减少
C.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中机械能不变
D.两次滑动的初速度相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

铁锤质量为M,从高H的地方自由下落,打击质量为m的木桩,木桩受土层的平均阻力为F,每次打击后铁锤与木桩一起下落.每次能把木桩打入的深度为____________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在“验证动量守恒定律”的实验中,下列关于小球落点的说法,正确的是(   )
A.如果每次入射小球从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的
B.由于偶然因素存在,重复操作时,小球的落点不重合是正常的,但落点应当比较密集
C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3……P10,则OP应取OP1、OP2、OP3……OP10的平均值,即=(OP1+OP2+…+OP10
D.用半径尽量小的圆,把P1、P2、P3……P10圈住,这个圆的圆心即是入射小球落点的平均位置P

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,AB两个木块用轻弹簧相连接,静止在光滑水平面上,质量分别为99m、100m。一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出,则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为  (   )
A.B.C.D.

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