質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,則 (  )
A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈簧彈力的作用,甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量不守恒
B.當兩物塊相距最近時,甲物塊的速度為零
C.甲物塊的速率可達到5m/s
D.當甲物塊的速率為1m/s時,乙物塊的速率可能為2m/s,也可能為0
D

試題分析:甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于不受外力的作用,甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒,選項A 錯誤;當兩物塊相距最近時,甲乙物塊的速度相等,選項B錯誤;若物塊甲的速率達到5m/s,方向與原來相同,則mv-mv=-mv′+mv′,代入解得v′=6m/s.兩個物體的速率都增大,動能都增大,違反了能量守恒定律.若物塊甲的速率達到5m/s,方向與原來相反,則mv-mv=mv′+mv′,代入解得v′=-4m/s,可以,碰撞后,乙的動能不變,甲的動能增加,系統(tǒng)總動能增加,違反了能量守恒定律.所以物塊甲的速率不可能達到5m/s.故C錯誤;若物塊甲的速率為1m/s,方向與原來相同,則由mv-mv=-mv′+mv′,代入解得v′=2m/s.若物塊甲的速率為1m/s,方向與原來相反,則由mv-mv=mv′+mv′,代入解得v′=0.故D正確.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(1)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采取的實驗步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平:
c.在A和B間放入一個被壓縮的輕質(zhì)且極短的彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開卡銷,同時用計時器記錄滑塊A、B從開始到分別碰撞C、D擋板時所用時間t1、t2
①實驗中還應(yīng)測量的物理量是______.
②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是______.
(2)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
①在實驗過程中,下列的說法正確的是:______.
A.必須使用的測量儀器有:打點計時器、夭平和刻度尺
B.紙帶與打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C.實驗中若其他條件不變且空氣阻力恒定時,選用重錘質(zhì)量的大小不影響實驗的誤差
D.選用紙帶上任意可計算速度的兩點都可以用來驗證機械能守恒定律
②安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖所示.圖中O點為為打點起始點,且速度為零.

選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C,…,測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h1、h2、h3,已知重錘質(zhì)量為m,當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點周期為T.為驗證此實驗過程中機械能是否守恒,需要計算出從打下O點到打下F點的過程中,重錘重力勢能的減少量△EP=______,動能的增加量△EK______(用題中所給字母表示).
③以各點到起始點的距離h為橫坐標,以各點速度的平方v2為縱坐標建立直角坐標系,用實驗測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖線,如圖所示.從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g'=______m/s2.(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為的斜面上,導(dǎo)軌的右端接有電阻R,整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒以一定的初速度v0在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回 ,不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。下列說法正確的是
A.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量q=
B.導(dǎo)體棒返回時先做勻加速運動,最后做勻速直線運動
C.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=mv02-mgL
D.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功W=(mv02-mgL)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不計空氣阻力,在整個上升過程中,物體機械能隨時間變化關(guān)系是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30°,斜面上方的細線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場,上邊界I和下邊界II都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運動過程中始終與磁場垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運動,線框剛好能以v=3m/s的速度進入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細線繃緊,重力加速度 g=10m/s2,不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中,c、d 間的電壓是多大?
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大?
(3) 在cd邊剛進入磁場時,給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域,在此過程中,力F做功W =0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,小車停放在光滑的水平面上,小車的質(zhì)量為M= 8kg,在小車水平面A處放有質(zhì)量為m=2kg的物塊,AB段是粗糙的水平面,BC是一段光滑的圓弧,在B點處與AB相切,現(xiàn)給物塊一個V0=5m/s的初速度,物塊便沿AB滑行,并沿BC上升,然后又能返回,最后恰好回到A點處與小車保持相對靜止,求:

①從物塊開始滑動至返回A點整個過程中,小車與物塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為多少?
②物塊沿BC弧上升相對AB平面的最大高度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑的金屬框架abc固定在水平面內(nèi),頂角=53°,金屬框架處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直水平面,t=0時,金屬棒MN受向右的水平拉力F作用,從b點開始沿bc方向以速度v做勻速運動,在運動過程中MN始終垂直于bc,且與框架接觸良好,框架bc邊和金屬棒MN單位長度的電阻均為r,框架ab邊的電阻忽略不計(sin53°=0.8)。

(1)求t時刻回路中的電流I;
(2)寫出拉力F與桿的位移x的關(guān)系式,并類比v-t圖象求位移的方法,寫出拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系式;
(3)求時間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連,放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運動的過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。

(1)求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力。
(2)若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈力勢能為,則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少?
(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運動,最終將靜止于何處?從導(dǎo)體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M =" 4.0" kg的帶有圓弧軌道的平板車,車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道,水平軌道左側(cè)連一半徑R =" 0.25" m 的四分之一光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在點相切.現(xiàn)將一質(zhì)量m =" 1.0" kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車,小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù),小物塊恰能到達圓弧軌道的最高點A.取g =" 10" m/s2,求:

(1)小物塊滑上平板車的初速度v0的大。
(2)小物塊與車最終相對靜止時,它距點的距離.

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同步練習(xí)冊答案