精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
1.如图所示,圆弧轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧栓接静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B运动但与B不粘连.求:
(1)物块A在与B碰撞之后其动量大小;
(2)弹簧的最大弹性势能.

分析 (1)滑块A下滑过程,只有重力做功,其机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解物块A与B碰撞前的速度;A与B碰撞过程,系统动量守恒,根据动量守恒定律列式求解碰后的共同速度,得到物块A在与B碰撞之后其动量大小;
(2)当弹簧压缩量最大时,弹性势能最大,根据机械能守恒定律列式求解弹簧的最大弹性势能.

解答 解:(1)物体A下滑与B碰撞前,根据机械能守恒定律,有:
    3mgh=$\frac{1}{2}$•3m•${v}_{1}^{2}$
A与B碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律,有:
  3mv1=(3m+m)v2
解得 v2=$\frac{3}{4}\sqrt{2gh}$
物块A在与B碰撞之后其动量大小为 p=3mv2=$\frac{9m\sqrt{2gh}}{4}$
(2)弹簧最短时弹性势能最大,根据功能关系可得:
  Epm=$\frac{1}{2}$(3m+m)v22=$\frac{9}{4}$mgh
答:
(1)物块A在与B碰撞之后其动量大小是$\frac{9m\sqrt{2gh}}{4}$;
(2)弹簧的最大弹性势能是$\frac{9}{4}$mgh.

点评 本题关键是明确动量守恒定律和机械能守恒定律成立的条件,明确那个过程动量守恒,那个过程机械能守恒,根据两大守恒定律进行研究.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如图所示,在第一、第二象限中存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一半径为r的扇形金属线框在xoy平面内,以角速度ω绕O点逆时针匀速转动,∠POQ=120°,线框的总电阻为R.则下列说法不正确的是(  )
A.线圈中感应电流的最大值为$\frac{B{r}^{2}ω}{2R}$
B.线圈中感应电流的最大值为$\frac{B{r}^{2}ω}{R}$
C.线圈中感应电流的有效值为$\frac{\sqrt{2}B{r}^{2}ω}{4R}$
D.线圈中感应电流的有效值为$\frac{\sqrt{6}B{r}^{2}ω}{6R}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上,质量为m的小球(可视为质点)从圆弧槽的端点A由静止开始滑下,滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg,重力加速度为g,则(  )
A.小球在最低点B时速度为$\sqrt{2gR}$
B.小球在B点时,重力的功率为mg$\sqrt{gR}$
C.小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为$\frac{1}{2}$mgR
D.小球由A到B过程中速度先增大后减小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.已知地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,则离地面高度等于地球半径处,自由落体的加速度等于(  )
A.9.8 m/s2B.4.9 m/s2C.2.45 m/s2D.39.2 m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.下列诗句中,以地面为参考系的是(  )
A.一江春水向东流B.飞花两岸照船红C.月在云中行D.轻舟已过万重山

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图,质量为m的小球,在斜面轨道上离地h高度处由静止自由滑下,进入与斜面轨道平滑连接的竖直圆环轨道运动,设圆轨道半径为R,不计一切摩擦,则下列说法中正确的是(  )
A.若h=2R,小球恰能运动到圆环轨道最高点
B.小球要达到圆环轨道最高点,则滑下高度h至少为3R
C.若小球带正电,在轨道所在竖直平面内加竖直向下的匀强电场,则当h=2R时,小球能通过圆环轨道最高点
D.若小球带正电,在轨道所在竖直平面内加竖直向下的匀强电场,则当h=2.5R时,小球能通过圆环轨道最高点

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时,左侧滑块质量m1=170g,右侧滑块质量m2=110g,挡光片宽度为3.00cm,两滑块之间有一压缩的轻弹簧片,并用细线连在一起,如图所示.开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动.左、右挡光片通过光电门的时间分别为△t1=0.30s、△t2=0.20s.取向左为正方向,则两滑块的速度分别为v1′=0.1 m/s,v2′=-0.15 m/s.烧断细线前m1v1+m2v2=0 kg•m/s,烧断细线后m1v1′+m2v2′=0.0005 kg•m/s.可得结论:在实验允许的误差范围内,两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.已知一质点X方向做变加速直线运动,已知其初速度为v0,加速度方向与初速度方向相同.
(1)若其加速度随时间的变化关系为a=a0-kt,式中a0,k(k>0)均为常量,求当t=t0时(a≠0)质点的速率
(2)若其加速度随位移的变化关系为a=a0+kx,式中a0,k(k>0)均为常量,求当x=x0时质点的速率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的(  )
A.$\sqrt{2}$ 倍B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$ 倍C.$\frac{1}{2}$倍D.2倍

查看答案和解析>>

同步练习册答案