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20.如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上.一质量为mB=1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动.木块A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失).后来木块A与B发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s.求:
(1)第一次木块A、B碰撞结束时的速度大小vA和vB
(2)木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少.

分析 (1)A、B第一次碰撞过程,遵守动量守恒,据动量守恒定律列式;A与挡板碰撞,因为没有机械能损失,所以A原速反弹,第二次A、B碰撞过程动量也守恒,列式,联立即可求得第一次A、B碰撞后木块A的速度;
(2)第二次碰撞过程中,A对B做的功根据功能关系求解即可.

解答 解:(1)设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,向右为正方向,
则由动量守恒定律得mBv0=mAvA1+mBvB1  
A与挡板碰撞反弹,则第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1
设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,取向左为正方向,
由动量守恒定律可得mAvA1-mBvB1=mAvA2+mBvB2
联立解得vA1=2m/s,vB1=1 m/s  
(2)第二次碰撞过程中,系统损失的机械能△E=(EKA1+EKB1)-(EKA2+EKB2
解得:△E=2.97J;
答:(1)第一次A、B碰撞后,木块A的速度为2m/s;B的速度为1m/s;
(2)第二次碰撞过程中,损失的机械能为2.97J;

点评 本题考查动量守恒定律及功能关系,要注意明确在动量守恒定律的应用中明确正方向,并且明确碰撞过程损失的能量要用功能关系求解,

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.按照我国月球探测活动计划,在第一步“绕月”工程圆满完成任务后,第二步“落月”工程在2013年前已完成,假设月球半径为R,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点,点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动,下列判断正确的是(  )
A.飞船在A点点火变轨的瞬间,动能增加
B.飞船在轨道Ⅰ上的运行角速度是在轨道Ⅲ上运行角速度的$\frac{\sqrt{3}}{9}$倍
C.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率是在轨道Ⅲ上运行速率的$\frac{1}{2}$倍
D.在轨道Ⅱ上稳定运行时,飞船在A点的速率等于在B点的速率

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11.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想交流电表,滑动变阻器最大阻值R=10Ω,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是(  )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
B.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大
C.当单刀双掷开关与a连接,当t=0.01 s时,电流表示数为零
D.当单刀双掷开关与a连接时,滑片P向下滑动,原线圈的输入功率变小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,纸面内有正方形导线框ABCD和垂直纸面向外的匀强磁场,由于匀强磁场的变化,线框中产生感应电流,使AB边受到向右的安培力作用,以下判断正确的是(  )
A.穿过线框的磁通量增大
B.变化的磁场产生了磁生电场
C.AD边受到的安培力方向向上
D.线框中产生的感应电流为顺时针方向

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15.用如图所示的装置验证系统(滑块及重物)机械能守恒.滑块放在水平的气垫导轨上,滑块释放时遮光条与光电门间的距离为x(x<h).滑块质量M,重物质量m.
(1)若遮光条经过光电门用的时间为t,遮光条的厚度为d,则遮光条经过光电门时小车的速度表达式为v=$\frac{d}{t}$.
(2)遮光条经过光电门时的速度用v表示,当地重力加速度为g,释放小车时系统的机械能E1=0.则遮光条经过光电门处
时系统的机械能表达式为E2=$\frac{1}{2}(M+m){v}^{2}-mgx$.由于运动过程中有阻力,且滑轮有一定的质量,因此实验中得到的E2小于0.(填大于、小于或等于)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中
(1)弹簧压缩到最短时A.B共同速度是多少?
(2)弹簧的最大弹性势能是多少?
(3)滑块B的最大速度是多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图甲,图甲中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图甲中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和交流电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是D
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C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)某同学实验操作正确,数据记录较真实,他根据实验中的数据,画出W-v的图象,应为图乙中的哪一个B

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9.如图所示,封闭着理想气体的气缸挂在弹簧下,弹簧秤的示数为F.已知气缸的质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,活塞与缸体间摩擦不计,外界大气压强为P0,则缸内的压强为(  )
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10.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度.滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板.若光线被遮光板遮挡,光电传感器会输出高电平.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光板1、2分别经过光电传感器时,通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象.

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(2)如图丙所示,用游标卡尺测量遮光板的宽度d,挂上钩码后,将滑块由如图甲所示位置释放,通过光电传感器和计算机得到的图象如图乙所示,若t1、t2、t3、t4和d已知,则遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度分别为$\frac{d}{{t}_{2}-{t}_{1}}$、$\frac{d}{{t}_{4}-{t}_{3}}$(用已知量的字母表示).
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