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4.如图所示,质量都为m相同的A、B两物块与一劲度系数为k的轻弹簧相连,静止在水平地面上.一块质量也为m橡皮泥C从距A高处由静止下落,与A相碰后立即粘在一起运动且不再分离.当A、C运动到最高点时,物体B恰好对地面无压力.不计空气阻力,且弹簧始终处于弹性限度内,当地的重力加速度为g.求橡皮泥C下落的高度h.

分析 橡皮泥下落过程机械能守恒,A、C碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出高度.

解答 解:橡皮泥C下落高度h过程机械能守恒,
由机械能守恒定律得:mgh=$\frac{1}{2}$mv12
C与A碰撞过程系统动量守恒,以向下为正方向,
由动量守恒定律得:mv1=(m+m)v2
由平衡条件得:mg=kx,
AC相碰后粘在一起运动,运动到最高点的过程中始末弹性势能相等.
根据系统机械能守恒得:$\frac{1}{2}$•2mv22=2mg•2x,解得:h=$\frac{8mg}{k}$;
答:橡皮泥C下落的高度h为$\frac{8mg}{k}$.

点评 本题考查了求下落高度问题,分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题;碰撞过程内力远大于外力,系统动量守恒.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某同学为了测量标签已脱落的一充电电池的电动势和内电阻,进行了如下操作:
(1)选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图,电动势为5.2V,是否可以用多用电表的欧姆档直接测量其内阻,不可以(填“可以”或“不可以”)
(2)为了较准确地测量该电池的电动势和内电阻,实验室提供了如下器材:
理想电流表(量程0.6A),电阻箱(0-9999Ω),开关一个,导线若干
①虚线框内画出测量电路图的一部分,将电路图补充完整;
②根据设计的电路写出测量操作步骤将电阻箱调到最大阻,然后再闭合开关;改变电阻箱阻值,测出不同阻值对应的电流表的示数.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.下列说法正确的是(  )
A.玻尔将量子理论引入原子领域,成功解释了各种原子光谱的特征
B.不仅光具有波粒二象性,实物粒子也具有波粒二象性
C.某放射性元素的原子核经过两次α衰变和一次β衰变后,核内质子数减少了3个
D.热核反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,原子弹就是利用这个原理制成的
E.在康普顿效应中,入射的光子与晶体中的电子碰撞,有些光子散射后波长变长

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.关于核反应方程${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X+△E(△E为释放出的核能,X为新生成粒子),已知${\;}_{90}^{234}$Th的半衰期为T,则下列说法正确的是(  )
A.${\;}_{91}^{234}$Pa 没有放射性
B.${\;}_{91}^{234}$Pa比${\;}_{90}^{234}$Th少1个中子,X粒子是从原子核中射出的,此核反应为β衰变
C.N0个${\;}_{90}^{234}$Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为$\frac{3}{4}$N0△E(N0数值很大)
D.${\;}_{90}^{234}$Th的比结合能为$\frac{△E}{234}$
E.${\;}_{90}^{234}$Th的化合物的半衰期等于T

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.某物理兴趣小组在练习使用多用电表的实验中,设计如图(a)所示的电路.回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,欧姆调零后将图(a)中多用电表的黑表笔和2(选填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端.
(2)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为15kΩ和3.60V.
(3)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为R1和U1,可知电压表的内阻RV=R1
(4)设此多用电表表内电池的电动势为E,电阻“×1k”挡的内部电路总电阻为R,则E与R的关系式为E=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{V}}$R+U1(用前面测得的RV和U1表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N.忽略该行星自转的影响,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为(  )
A.$\frac{{m{v^4}}}{GN}$B.$\frac{{m{v^2}}}{GN}$C.$\frac{{N{v^2}}}{Gm}$D.$\frac{{N{v^4}}}{Gm}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,A物块的质量为m,B物块的质量为2m,AB之间通过一根竖直放置的轻弹簧连接在一起处于静止状态,弹簧的劲度系数为k,现在用一个竖直向上的拉力F作用在物块A上,使物块A竖直向上做匀加速直线运动,经过t时间,物块B恰好刚要开始离开地面.已知弹簧弹性势能表达式为Ep=$\frac{1}{2}$kx2(x为弹簧长度的变化量),重力加速度为g,从A开始运动到B物块恰好开始离开地面的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物块A上升的高度为$\frac{2mg}{k}$
B.拉力F的最小值为mg
C.拉力F的最大值为3mg+$\frac{6{m}^{2}g}{k{t}^{2}}$
D.拉力F所做的功为$\frac{18{m}^{3}{g}^{2}}{{k}^{2}{t}^{2}}$+$\frac{9{m}^{2}{g}^{2}}{2k}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律.装置的主体是一个有刻度尺的立柱,其上装有可移动的铁夹A和光电门B.
主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示;
②用细线将小球悬挂于铁架台上,小球处于静止状态;
③移动光电门B使之正对小球,固定光电门;
④在铁夹A上固定一指针(可记录小球释放点的位置);
⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放,读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t;
⑥改变小球释放点的位置,重复步骤④⑤.

回答下列问题:
(1)由图乙可知,小球的直径d=10.60mm;
(2)测得小球摆动过程中的最大速度为$\frac{d}{t}$(用所测物理量的字母表示);
(3)以h为纵轴,以$\frac{1}{t^2}$为横轴,若得到一条过原点的直线,即可验证小球在摆动过程中机械能守恒.
(4)小球从释放点运动到最低点的过程中,不考虑细线形变的影响,小球减小的重力势能大于增加的动能的原因是克服空气阻力做功.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,两足够长的光滑平行直杆水平固定,质量为m的滑块A穿在杆aa′上,质量为2m的滑块B穿在杆bb′上,两滑块用轻质弹簧相连后静止在杆上,已知两滑块均可视为质点,导轨间距恰等于弹簧原长,现给滑块A施以水平向右的初速度v0后,两滑块开始运动,运动过程中,弹簧始终未超过弹性限度,求:
(1)弹簧能达到最大弹性势能是多少;
(2)滑块A的最小速度.

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