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2.如图所示,质量相同的木块A和B,其间用一轻质弹簧相连.置于光滑的水平桌面上,C为竖直挡板,今将B压向A,弹簧被压缩,然后突然释放B,若弹簧刚恢复原长时,B的速度大小为v,那么当弹簧再次恢复原长时,B的速度的大小应为(  )
A.0B.$\frac{v}{2}$C.vD.$\frac{\sqrt{2}}{2}$v

分析 弹簧第一次恢复原长时B的速度为v,A的速度为0,此后A在弹力作用下做加速运动,B在弹力作用下做减速运动,当AB速度相等时弹簧伸长量最大,此后A做加速度减小的加速度运动,B做加速度减小的减速运动,到再次恢复原长的过程中AB弹簧组成的系统动量守恒.

解答 解:弹簧第一次恢复原长后AB及弹簧组成的系统动量守恒和机械能守恒,取向右为正方向:
当弹簧伸长量最大时,AB速度相等,此后A继续加速,B继续减速运动,当弹簧再次恢复原长时,令A的速度为vA,B的速度为vB,根据动量守恒有:
mvA+mvB=mv
根据机械能守恒有:
$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}+\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
联列解得:vA=v,vB=0
故选:A.

点评 解决本题的关键是系统在第一次恢复原长后,AB及弹簧组成的系统动量守恒和机械能守恒.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.图a为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图b为介质中平衡位置在x=4m处的质点P的振动图象.下列说法中正确的是(  )
A.质点P的振动频率为4Hz
B.横波传播的速度为1m/s
C.横波沿x轴负方向传播
D.在任意4s内质点P运动的路程为24cm
E.t=1s时P的坐标为(4m,0)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.关于光电效应,下列说法中正确的是(  )
A.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大
B.不同金属产生光电效应的入射光的最低频率是相同的
C.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能发生光电效应
D.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,两个相同的闭合铝环M、N套在一根光滑的绝缘水平杆上,螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上,闭合电键S后,向左快速移动滑动变阻器的滑片p,不考虑两环间的相互作用力,则在移动滑片p的过程中(  )
A.M、N环向左运动,它们之间的距离增大
B.M、N环向左运动,它们之间的距离减小
C.M、N环向右运动,它们之间的距离增大
D.M、N环向右运动,它们之间的距离减小

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.利用如图(a)所示电路研究电源电动势一定时路端电压随电源内电阻变化的规律,实验所用电源内阻可以在0.2Ω-1.2Ω之间连续变化.
(1)已知电源电动势为1.5V,改变电源内阻,由计算机将得到的路端电压U与相应的电流I的数据进行拟合的图线如图(b),则电路中的定值电阻R=2Ω,实验过程中路端电压U和内阻r的关系是U=$\frac{3}{2+r}$.
(2)现有L1“3V,3W”和L2“1.5V,0.75W”两个灯泡,上述实验中所用到的内阻可调电源4个,阻值为3Ω的定值电阻1个,阻值为1Ω的定值电阻2个,要求使两个灯泡都正常工作且电路消耗的总功率最小,请你在以上器材中合理选择,设计一个满足以上要求的方案,将你所设计的电路图画在图(c)中的方框内,在图中标出灯泡L1、L2的位置及所选用的定值电阻阻值.在该方案中4个电源的总内阻应该调整为r=1.5Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,质量为m=0.4kg的小钢球(可视为质点)从左侧光滑斜面上高度h=3.6m的A处由静止向滑下,经过水平粗糙直道BC,进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,轨道半径为R=0.4m,第一次通过轨道最高点P后,从最低点C进入水平粗糙直道CD,继而冲向右侧光滑斜面DE;斜面DE足够长且倾角θ=30°,小钢球滑下斜面DE后,经DC第二次通过轨道最高点P后,从轨道最低点C进入水平直道CB,继而冲向左侧斜面AB;如此往复运动.已知水平直道BC和CD长均为L=2.0m,小钢球与水平直道之间的动摩擦因数均为μ=0.2.重力加速度g取10m/s2.(每次经过轨道连接处B和D的能量损失均忽略不计)求:

(1)小钢球第一次经过C点时速度的vc的大小;
(2)小钢球第一经过P点时,受到轨道弹力的大小;
(3)小钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数.

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14.如图所示,质量为m的导体棒ab,垂直放在相距为l的足够长的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,金属材料制成的霍尔元件位于两串联线圈之间,若线圈中产生恒定电流为I时,线圈间会产生匀强磁场,磁感应强度大小BH=k1I(k1为常数),方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k2$\frac{{I}_{H}{B}_{H}}{d}$,式中k2为霍尔系数,d为霍尔元件前后两侧面间的距离.释放导体棒,棒最终匀速下滑.已知重力加速度为g,电阻R1、R2的阻值均为R,霍尔元件及其他元件的阻值忽略不计.求:

(1)当导体沿导轨匀速下滑时,棒的速度v;
(2)导体棒沿导轨匀速下滑时,电压表的示数.

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4.一遥控玩具汽车在平直的轨道上由静止开始做直线运动,运动过程中汽车牵引力的功率保持不变,其加速度a和速度的倒数的关系图象如图所示,若已知汽车的质量为1kg,运动2s后开始匀速运动,汽车所受阻力恒定,那么根据图象数据可判断下列说法正确的是(  )
A.玩具汽车的功率为8W
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C.玩具汽车的最大速度为2m/s
D.玩具汽车匀速运动前通过的位移为3m

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5.如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是(  )
A.P向下滑动时,变压器的输出电压不变
B.P向下滑动时,灯L变亮
C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时,变压器的输出功率变小

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