15．如圖所示，質量為4kg的物塊C靜止在光滑水平地面上，用輕彈簧相連質量均為2kg的A、B兩物塊，一起以v=6m/s的速度向左勻速運動，B與C碰撞后，立即粘在一起．求：在彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的最大彈性勢能？

分析 B與C發(fā)生碰撞后，BC一起向左運動．當三者速度相同時，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒求出三者共同的速度．由能量守恒定律求出彈性勢能的最大值．

解答 解：B與C碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，碰撞后它們速度相等，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mBv=（mB+mC）v1…①
彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，此時三者速度相等，A、B、C系統(tǒng)在整個過程中系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：
（mA+mB）v=（mA+mB+mC）v2…②
從B、C碰撞后到彈簧壓縮最短過程中，對系統(tǒng)，由能量守恒定律得：
$\frac{1}{2}$mAv2+$\frac{1}{2}$（mB+mC）v12=$\frac{1}{2}$（mA+mB+mC）v22+EP…③
代入數(shù)據(jù)可得：EP=12J…④；
答：在彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的最大彈性勢能是12J

點評 本題考查了求彈簧的最大彈性勢能，分析清楚物體運動過程，應用動量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題；B與C的碰撞過程是非彈性碰撞的過程，機械能不守恒，不能對全過程應用機械能守恒定律求出彈簧的最大彈性勢能，這是學生容易出錯的地方．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個質量為m、電荷量-q的油滴恰好處于靜止．則線圈中的磁感應強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是（　�。�
A．磁感應強度B豎直向上且正增強，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg}{nq}$
B．磁感應強度B豎直向下且正增強，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg}{nq}$
C．磁感應強度B豎直向上且正減弱，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg（R+r）}{nRq}$
D．磁感應強度B豎直向下且正減弱，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg（R+r）}{nRq}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖甲所示的電路測定舊電池組的電動勢與內電阻．實驗器材有：3節(jié)舊電池（每節(jié)電池電動勢約為1.5V）電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦、滑動變阻器R1（阻值 0～10Ω）、滑動變阻器R2（阻值 0～100Ω），有電流表（量程0.6A、內阻很�。┑珶o電流傳感器．

（1）該電路中應選用的滑動變阻器是R1（選填“R1”或“R2”）；
（2）用筆畫線代替導線將圖乙中的實物連線補充完整；
（3）由圖丙可知，該電池組的電動勢E=4.3V，內阻r=7.8Ω；
（4）（單選）利用上述實驗方案測定了同規(guī)格新電池組的電動勢與內電阻．通過實驗發(fā)現(xiàn)舊電池組與新電池組相比，電動勢幾乎沒有變化，但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關系圖線有較大差異，如圖丁所示．則可知新電池及其判斷理由較合理的是D
A．因為電動勢相同時，A的內阻小，內阻小的是新電池
B．因為輸出功率相同時B對應的外電阻大，電源的內阻就小，內阻小的是新電池
C．因為輸出功率相同時A對應的外電阻大，電源的內阻就小，內阻小的是新電池
D．因為外電阻相同時B對應的輸出功率大，電源的內阻就小，內阻小的是新電池．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某一小型電風扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線．實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為4.5V）
B．電壓表V（量程為0～5V，內阻約為4kΩ）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內阻約為0.2Ω）
D．電流表A2（量程3A，內阻約0.05Ω）；
E．滑動變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F．滑動變阻器R2（最大阻值2kΩ，額定電流100mA）
①為了便于調節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實驗中所用電流表應選用C，滑動變阻器應選用E．（填所選儀器前的字母序號）．
②請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在如圖1的線框內（小電風扇的電路符號 ）．
③操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風扇沒啟動．該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖2所示，由此可以判定小電風扇正常工作時的機械功率為1.5W．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．真空中有一豎直向上的勻強電場，其場強大小為E，電場中的A、B兩點固定著兩個等量異號點電荷+Q、-Q，A、B兩點的連線水平，O為其連線的中點，c、d是兩點電荷連線垂直平分線上的兩點，Oc=Od，a、b兩點在兩點電荷的連線上，且與c、d兩點的連線恰好形成一個菱形，則下列說法中正確的是（　　）
A．a、b兩點的電場強度相同
B．c、d兩點的電勢相同
C．將電子從a點移到c點的過程中，電場力對電子做正功
D．質子在O點時的電勢能大于其在b點時的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，一根有一定電阻的直導體棒質量為m、長為L，其兩端放在位于水平面內間距也為L的光滑平行導軌上，并與之接觸良好；棒左側兩導軌之間連接一可控電阻；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面．t=0時刻，給導體棒一個平行于導軌的初速度，此時可控電阻的阻值為R0．在棒運動過程中，通過可控電阻的變化使棒中的電流強度保持恒定．不計導軌電阻，導體棒一直在磁場中
（1）導體棒做什么運動？求可控電阻R隨時間t變化的關系式；
（2）若已知棒中電流強度為I，求0～t時間內可控電阻上消耗的平均功率P；
（3）若在棒的整個運動過程中將題中的可控電阻改為阻值為R0的定值電阻，則棒將減速運動位移x1后停下，而由題中條件，棒將運動位移x2后停下，求$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，一質量為M的木板靜止在光滑的水平面上，質量為m的滑塊以速度v水平滑上木板左端，滑塊與木板共速時，恰好不從木板上掉落，已知m與木板的摩擦因數(shù)為μ，滑塊可視為質點，求木板的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．下列關于物理學中的思想和方法敘述不正確的是（　�。�
A．一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與某一個力產(chǎn)生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力，這里包含了“等效替代”的思想
B．在“探究彈性勢能的表達式”時，為計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為許多小段，把每一小段的彈力認為是恒力，用每小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程中所做的功，這種方法叫“微元法”
C．在探究加速度與力、質量的關系時，先保持質量不變探究加速度與力的關系，再保持力不變探究加速度與質量的關系，這種方法叫“控制變量法”
D．根據(jù)速度定義式v=$\frac{△x}{△t}$，當△t極短時，$\frac{△x}{△t}$就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，這種方法叫“微元法”

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，A、B兩個楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上，在水平力F的作用下，A、B保持靜止不動，增大F，A、B仍保持靜止不動，則增大F的過程中（　�。�
A．墻對B的摩擦力增大B．B對A的摩擦力增大
C．A對B的作用力不變D．A對B的作用力增大

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