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【题目】某宇航员在太空站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.1 kg、mB=0.2 kg的小球AB和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,另一端与小球B接触而不粘连.现使小球AB之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度v0=0.1 m/s做匀速直线运动,如图所示.过一段时间,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两球仍沿原直线运动,从弹簧与小球B刚刚分离开始计时,经时间t=3.0 s,两球之间的距离增加了s=2.7 m,求弹簧被锁定时的弹性势能Ep.

【答案】0.027J.

【解析】试题分析弹簧和B球分离的过程中动量守恒,分离后A球的速度大于B球的速度,所以距离会增加;列出相对位移的式子;弹簧和B球分离的过程中,弹簧的弹性势能转化为球的动能,就可求出弹簧被锁定时的弹性势能Ep.

AB看成一个系统满足动量守恒

距离关系满足:

联立可得

根据能量守恒得:

代入数据解得:

点睛:本题主要考查了动量守恒和能量守恒得应用属于中档题。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法中正确的是

A. 物体只有静止或做匀速直线运动时才具有惯性

B. 质量是物体惯性大小的量度

C. 互成角度的力的合成和力的分解都一定遵从平行四边形定则

D. 受到静摩擦力的物体一定是静止的

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,固定的竖直刚好长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中

A. 圆环机械能与弹簧弹性时间之和保持不变

B. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零

C. 圆环下滑到最大距离时,弹簧弹性势能变化了

D. 圆环的加速度逐渐减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(13分)某实验小组在对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室提供下列器材:

A.电压表V(量程3V、15V)

B.安培表A(量程0.6A、3A)

C.滑动变阻器R(0~50Ω,4.5A)

D.定值电阻R0(阻值5Ω)

E.开关与导线若干

①该同学根据现有的实验器材,设计了如图1所示的电路,请按照电路图在图2上将实物连线补充完整。(层叠电池电动势约为9V)

②开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P置于右端a点

③下表为滑片从右端a点向左h点移动过程中,逐次经过不同位置点时测得的U、I值。该同学将测得的数据在UI坐标中描点连线,如3所示。根据图线求得该电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。

位置点

a

b

c

d

e

f

g

U/V

9.0

9.0

6.0

5.5

5.0

4.5

4.0

I/A

0.0

0.0

0.30

0.34

0.39

0.46

0.50

④从表中数据可判断在相邻位置点 之间电路一定存在故障(填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”),并分析该处故障产生的原因是

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【题目】以卵击石的结果是鸡蛋破碎了,以下说法正确的是

A. 鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力 B. 鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力

C. 鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等 D. 鸡蛋对石头的力就是石头对鸡蛋的力

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【题目】目前实验室用的打点计时器有电磁打点计时器和_________计时器两种,它们的原理基本一样,所接电源均为频率为50Hz的电源,每隔________打一次点,其中电磁打点计时器使用的是________(“直流交流”)_______(填电压大小)的电源.

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【题目】某同学用下图装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的质量ma、mb

C.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

⑵两小球质量关系ma__________mb填 ( “<” “>” “=” )

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【题目】打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是(  )

A. 直流电、测量位移和速度

B. 直流电、测量瞬时速度和加速度

C. 交流电、测量速度和加速度

D. 交流电、测量时间

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【题目】关于天然放射现象,以下叙述正确的是(  )

A. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

B. 若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小

C. αβγ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,β射线的电离能力最强

D. 铀核衰变为铅核的过程中,要经过8α衰变和10β衰变

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同步练习册答案