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【题目】如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块ABCB的左侧固定-轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度B运动,压缩弹簧;当A.B速度相等时,BC恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设BC碰撞过程时间极短.求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,

(1)整个系统损失的机械能;

(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.

【答案】1)整个系统损失的机械能为

2A与挡板分离时,A的速度为0.28v0,方向与v0相反.

【解析】

(ⅰ) A压缩弹簧到AB具有相同速度v1时, AB与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得 2mv0=3mv1

此时BC发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v2,损失的机械能为ΔE,对BC组成的系统,由动量守恒和能量守恒定律得 mv1=2mv2

m=ΔE+(2m)联立①②③式得 ΔE=m

(ⅱ) 式可知v2< v1A将继续压缩弹簧,直至ABC三者速度相同,设此速度为v3,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为Ep.由动量守恒和能量守恒定律得 2mv0=4mv3

2mΔE=(4m)+Ep

联立④⑤⑥式得 Ep=m

练习册系列答案
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【题目】如图所示,P是固定在水平面CD上的一半径为R的光滑圆弧槽轨道,从水平桌面边缘A处,以速度v0水平飞出一个质量为m的小球,恰好能从圆弧槽左端B点处沿圆弧槽切线方向进入轨道。已知O点是圆弧槽轨道的圆心,D点是圆弧轨道的最低点,桌面比水平面高Hθ1OB与竖直方向的夹角,θ2AB与竖直方向的夹角,H=2Rv0=,则:

A.

B.

C.小球到达D点时对圆轨道的压力大小为6mg

D.小球到达D点时对圆轨道的压力大小为5mg

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【题目】AB两车沿同一平直公路同向运动,从某时刻开始,两车的vt图象如图所示。假设t=8s时两车恰好相遇。则在0~8s

A. A车加速度大小小于B车加速度大小

B. t=6s时两车相距最远

C. t=0B车在A车前方33m

D. 这段时间内AB两车可能相遇两次

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【题目】如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图象,则下列叙述正确的是(  )

A.甲物体运动的轨迹是抛物线

B.甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m

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D.乙物体8 s末距出发点最远

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【题目】为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为其实验装置示意图。

1)该同学在实验中的主要操作步骤如下,其中有一个步骤是多余的,多余的步骤是:_______

A.用弹簧测力计测出木块A的重力为

B.用弹簧测力计测出木板B的重力为

C.按图甲的装置示意图安装器材,安装过程中用手按住木块和木板

D.松开按木块和木板的手,让其运动,待木块静止后读出弹簧测力计的示数

2)该同学按正确方法读出弹簧测力计的示数如图乙所示,其示数为_________N

3)根据该同学的测量数据,可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为_______

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【题目】如图所示某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像,下列描述正确的是(  )

A.t=9s时,振子的速度为零,加速度为正的最大值

B.t=10s时,振子的速度为负的最大,加速度为零

C.t=11s时,振子的位移为负的最大值,加速度为零

D.t=12s时,振子的速度为负,位移为零

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【题目】(多选)如图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是(  )

A. 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B. 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C. 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D. 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

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【题目】(6分)某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:

(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填线性非线性)的关系。

(2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是

(3)若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是

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【题目】小船过河,河宽为90m,船在静水中航行速度是3m/s,水流速度是4m/s,则(

A.船渡过河的最短时间为30s

B.小船渡河的最短路程为90 m

C.船头偏向上游某一角度可使船垂直河岸过河

D.小船渡河的最短路程为120 m

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