【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的直圓筒固定在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧一端固定在直圓筒的底端,其上端自然狀態(tài)下位于O點處。將一質(zhì)量為m、直徑略小于直圓筒的小球A緩慢的放在彈簧上端,其靜止時彈簧的壓縮量為x0,F(xiàn)將一與小球A直徑等大的小球B從距A小球3x0P處釋放,小球B與小球A碰撞后立即粘連在一起向下運動,它們到達最低點后又向上運動,并恰能回到O點。已知兩小球均可視為質(zhì)點,彈簧的彈性勢能為kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)k;

(2)小球B的質(zhì)量mB;

(3)小球A與小球B一起向下運動時速度的最大值vm。

【答案】(1)mg/x0(2)m(3)

【解析】

(1)由平衡條件可知:

解得勁度系數(shù)

(2)B球由靜止下落后與A接觸前的瞬時速度為,則有

解得

設(shè)AB碰撞后的速度為 ,有

由于A、B恰能回到O點,根據(jù)動能定理有

解得
(3)設(shè)AB球碰撞后再繼續(xù)向下運動時速度達到最大值,此時它們的加速度為零,

解得

據(jù)機械能守恒定律有

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是某同學(xué)按上題的操作打出的紙帶,按打點先后順序選取5個計數(shù)點,并測量相鄰計數(shù)點間的距離,S1=1.21cm,S2=1.93cm,S3=2.60cm,S4=3.29cm。且每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

在實驗誤差允許的范圍內(nèi),試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離判斷小車___________________(填不是)做勻變速直線運動。如果是,則打第三個點時,小車的速度為_______m/s。小車的加速度為_________ m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位制單位),則該質(zhì)點

A. 初速度為5m/s B. 前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/s

C. 任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 m D. 任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上的A點以v1速度跟地面成θ角射出一彈丸,恰好以v2的速度垂直穿入豎直壁上的小孔B,下面說法正確的是( )

A. B點以跟v2大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A

B. B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A

C. B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點的左側(cè)

D. B點以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點的右側(cè)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m=6 kg、帶電荷量為q=-0.1 C的小球P自動摩擦因數(shù)μ=0.5、傾角θ=53°的粗糙斜面頂端由靜止開始滑下,斜面高h(yuǎn)=6.0 m,斜面底端通過一段光滑小圓弧與一光滑水平面相連.整個裝置處在水平向右的勻強電場中,場強E=200 N/C,忽略小球在連接處的能量損失,當(dāng)小球運動到水平面時,立即撤去電場.水平面上放一靜止的不帶電的質(zhì)量也為m的圓槽Q,圓槽光滑且可沿水平面自由滑動,圓槽的半徑R=3 m,如圖所示.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)

(1)在沿斜面下滑的整個過程中,P球電勢能增加多少?

(2)小球P運動到水平面時的速度大小.

(3)通過計算判斷小球P能否沖出圓槽Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實線是一簇未標(biāo)明方向的勻強電場的電場線,虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則根據(jù)此圖可知( )

A. 帶電粒子所帶電性

B. 帶電粒子在a、b兩點的受力方向

C. 帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大

D. 帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車在平直公路上做剎車實驗,從t=0時刻起運動過程的位移與時間的關(guān)系為x=8t-2t2(各物理量單位均取國際單位制的單位),下列分析正確的是

A. 上述過程的加速度大小為8m/s2 B. 上述過程的加速度大小為2m/s2

C. 剎車3秒內(nèi)的平均速度大小為2m/s D. 剩車3秒內(nèi)的平均速度大小為m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在電場強度 E =104 N/C 的水平勻強電場中,有一根長 l =15 cm 的細(xì)線,一端固定在 O ,另一端系一個質(zhì)量 m =3 g,電荷量 q =2×10-6 C 的帶正電小球,當(dāng)細(xì)線處于水 平位置時,小球從靜止開始釋放,(取重力加速值為 10 m/s2)。求:

(1)小球從 A 點到達 B 點過程中重力做的功為多少?

(2)小球從 A 點到達 B 點過程中電場力做的功為多少?

(3)小球到達最低點 B 的速度是多大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】衛(wèi)星發(fā)射進入預(yù)定軌道往往需要進行多次軌道調(diào)整.如圖所示,某次發(fā)射任務(wù)中先將衛(wèi)星送至近地軌道,然后再控制衛(wèi)星進入橢圓軌道.圖中O點為地心,A點是近地軌道和橢圓軌道的交點,遠(yuǎn)地點B離地面高度為6R(R為地球半徑).設(shè)衛(wèi)星在近地軌道運動的周期為T,下列對衛(wèi)星在橢圓軌道上運動的分析,其中正確的是

A. 控制衛(wèi)星從圖中低軌道進入橢圓軌道需要使衛(wèi)星減速

B. 衛(wèi)星通過A點時的速度是通過B點時速度的6倍

C. 衛(wèi)星通過A點時的加速度是通過B點時加速度的6倍

D. 衛(wèi)星從A點經(jīng)4T的時間剛好能到達B點

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