【題目】質(zhì)量為m的鋼板與直立的輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地面上，平衡時，彈簧的壓縮量為x0，如圖所示。一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動，但不粘連。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動。已知物塊質(zhì)量也為m時，它們恰好能回到O點(diǎn)。重力加速度為g。求：

（1）物塊與鋼板碰撞時受到的沖量大小和方向

（2）最初平衡時，彈簧的彈性勢能

（3）若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，物塊與鋼板碰撞后仍不粘連，物塊能向上運(yùn)動到達(dá)的最高點(diǎn)離O點(diǎn)的距離。

【答案】（1），方向向上（2）（3）

【解析】試題分析：分析物體的運(yùn)動過程：物塊先自由下落，機(jī)械能守恒．物塊與鋼板碰撞時，因碰撞時間極短，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，遵守動量守恒定律．碰撞后，彈簧、物塊與鋼板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．由題碰撞后，物塊與鋼板回到O點(diǎn)時，此時彈簧的彈性勢能與未碰撞時相等。

(1) 物塊由A點(diǎn)下落，機(jī)械能守恒，則碰前物塊的速度

物塊與鋼板碰撞過程中動量守恒

所以

對物塊由動量定理：；

(2) 碰撞后只有重力、彈力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)彈性勢能為

則：

所以 ；

(3) 當(dāng)物體重力為2m時，同理可得：

碰撞過程中動量守恒：

解得：

以后物塊和鋼板一起壓縮彈簧又回到O點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)回到O點(diǎn)時速度為

則：

解得：

在O點(diǎn)物塊與鋼板分離，做豎直上拋運(yùn)動，上升高度

物塊到達(dá)的最高點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為。

點(diǎn)晴：此題涉及的物理過程有四個，用到的物理規(guī)律和公式有四個，它將動量守恒和機(jī)械能守恒完美地統(tǒng)一在一起，交替使用，可以說是一道考查考生能力的好試題。

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】如圖，空氣中有兩塊材質(zhì)不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由紅藍(lán)兩種色光混合而成的細(xì)光束，從空氣中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一塊玻璃板的上表面。下列說法正確的是__________。

A.在第一塊玻璃板下表面一定有出射光

B.在第二塊玻璃板下表面一定沒有出射光

C.第二塊玻璃板下表而的出射光方向一定與入射光方向平行

D.第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè)

E.第一塊玻璃板下表面的兩條出射光線中藍(lán)光一定在紅光的右側(cè)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體靜置在傾角為θ=30°的光滑斜面底端�，F(xiàn)用沿斜面向上的恒力F拉物體，使其做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)時間t，力F做功為W，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以斜面底端為重力勢能零勢能面，則下列說法正確的是

A. 恒力F大小為

B. 從開始到回到出發(fā)點(diǎn)的整個過程中機(jī)械能增加了W

C. 回到出發(fā)點(diǎn)時重力的瞬時功率為

D. 物體動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)有一傾角為q=30°的絕緣斜面AB，長度為3l。BC長度為，斜面上方BC間有沿斜面向上的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小物塊自A端左上方某處以初速度水平拋出，恰好在A點(diǎn)與斜面相切滑上斜面，沿斜面向下運(yùn)動，越過C點(diǎn)但未能到達(dá)B點(diǎn)，在電場力作用下返回，最終恰好靜止在A點(diǎn)，已知物塊與斜面間摩擦因數(shù)為，不考慮運(yùn)動過程中物塊電荷量變化，重力加速度為g，則

A. 小物塊拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

B. 小物塊的最大電勢能為

C. 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)

D. 小物塊在AC和BC之間運(yùn)動的時間之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)現(xiàn)用如圖甲所示的原理圖來測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。圖中兩電壓表均視為理想電壓表，實(shí)驗(yàn)中定值電阻的阻值R0=10 Ω，試分析下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)利用多用電表的直流電壓擋的“×2.5 V”擋粗測該電源的電動勢，測得的結(jié)果如圖乙所示，則多用電表測得的電動勢為E=________V。

（2）根據(jù)電路圖請將圖甲中的實(shí)物圖連接好____________。

（3）實(shí)驗(yàn)中所作U1－U2圖象如圖乙所示，則圖象在橫軸上的截距所表示的物理意義是________。

（4）依據(jù)圖線求得該電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面�，F(xiàn)使線框M、N在t = 0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則( )

A. 兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電

B. 兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T

C. 在 時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等

D. 兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，線框由裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，導(dǎo)體棒ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，導(dǎo)體棒ab所在處為勻強(qiáng)磁場B2＝2 T，已知ab長l＝0.1 m，整個電路總電阻R＝5 Ω.螺線管匝數(shù)n＝4，螺線管橫截面積S＝0.1 m2.在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B1，若＝10 T/s均勻增加時，導(dǎo)體棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求：(g＝10 m/s2)

(1)通過導(dǎo)體棒ab的電流大小？

(2)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個矩形線圈勻速地從無磁場的空間先進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場，然后再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，最后進(jìn)入沒有磁場的右邊空間，如圖所示.若B1=2B2，方向均始終和線圈平面垂直，則在所示圖中能定性表示線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化關(guān)系的是（電流以逆時針方向?yàn)檎?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列隊(duì)伍長100m，正以某一恒定的速度前進(jìn)。 因有緊急情況通知排頭戰(zhàn)士，通訊員跑步從隊(duì)尾趕到隊(duì)頭，又從隊(duì)頭跑至隊(duì)隊(duì)尾，在這一過程中隊(duì)伍前進(jìn)了100m。設(shè)通訊員速率恒定，戰(zhàn)士在隊(duì)頭耽擱的時間不計，求他往返過程中跑過的位移和路程的大小。（學(xué)有余力的同學(xué)可以挑戰(zhàn)路程的計算）

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