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如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为(  )
A.v=
mv0
M+m
,I=0
B.v=
mv0
M+m
,I=2mv0
C.v=
mv0
M+m
,I=
2m2v0
M+m
D.v=
mv0
M
,I=2mv0

子弹射入木块过程,由于时间极短,子弹与木块间的内力远大于系统外力,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=
mv0
M+m

子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动,后做加速运动,回到A位置时速度大小不变,即当木块回到A位置时的速度v=
mv0
M+m

子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即可墙对弹簧的作用力,根据动量定理得:
I=-(M+m)v-mv0=-2mv0
所以墙对弹簧的冲量I的大小为2mv0
故选B
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

甲、乙两人站在小车左右两端,如图6-2-13所示,当他俩同时相向而行时,发现小车向右运动,下列说法不正确的是(轨道光滑)(  )
A.乙的速度必定大于甲的速度
B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C.乙的动量必定大于甲的动量
D.甲、乙动量总和必定不为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,被压缩后锁定的弹簧一端固定在墙上,另一端与质量为2m的物体A相连接,光滑的水平面和光滑的曲面平滑相连.有一质量为m的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与物体A相碰,碰后两物体立即以相同速度向右运动(但两个物体不粘连),同时弹簧的锁定被解除,返回时物体B能上升的最大高度为
1
2
h
,试求:
(1)碰撞结束瞬间A、B的共同速度v1
(2)弹簧锁定时对应的弹性势能Ep

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为3m的小球B用长度为L=r的细线悬挂于O点,小球B位于水平轨道DE与EF的分界点E,但对接触面无压力,DE段光滑,EF段粗糙,与两个小球的动摩擦因数均为μ=0.5,另一个质量为m的小球A以初速度v02
5gr
与B发生正碰后反弹,从D点进入竖直放置的半径为r的光滑半圆轨道CD,恰好到达最高点C,离开C点后落在轨道DE的G点(图中未画出),A球、B球均视为质点,重力加速度用g表示,求:
(1)碰后A球的速度vA
(2)A球落点G点与D点的水平距离x
(3)如细线能承受的最大拉力Fm=16mg,碰后,悬挂B球的细线是否断开?如不能断开,求出B球上摆的最大高度h;如能断开,求出B球在水平轨道EF上运动的最大距离S.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两个小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,均带正电荷,电荷量分别为q1、q2,A、B两个小球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,物块A、B的质量分别是m1=4.0kg和m2=6.0kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物块B左侧与竖直墙相接触.另有一个物块C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=0.5s时刻与物块A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开.物块C的v-t图象如图2所示.试求:
(1)物块C的质量m3
(2)在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块.给铝块某一初速度v使它向磁铁运动,下述说法中正确的是(导轨很长,只考虑在导轨上的情况)(  )
A.磁铁将与铝块同方向运动
B.铝块的速度减到
mv
m+M
为止
C.铝块和磁铁最后总动能为
1
2
mv2
D.铝块的动能减为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求
(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?
(2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=4kg的小物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.木板A获得的动能为2J
B.系统损失的机械能为2J
C.木板A的最小长度为2m
D.A、B间的动摩擦因数为0.1

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