【題目】如圖所示,木板P靜置于光滑水平面上,質(zhì)量為m,P的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距L。質(zhì)量為2m且可以看作質(zhì)點的物塊以速度v0A點滑上木板,物塊壓縮彈簧后被彈回并停在A點(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。物塊與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)P的最終速度v1;

(2)求此過程中彈簧最大壓縮量x

(3)求此過程中彈簧的最大彈性勢能Ep。

【答案】(1) ;(2) ;(3)

【解析】

(1)因水平面光滑,物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒,則有

代入數(shù)值可求得

(2)當滑塊和木板第一次共速時,二者距離最小,彈簧壓縮量最大

從最初到最后勻速整個過程由功能關(guān)系可知系統(tǒng)減少動能等于生成內(nèi)能

解得

(3)當滑塊和木板第一次共速時,二者距離最小,彈簧壓縮量最大,彈性勢能最大

由動量守恒可得第一共速和第二次共速時速度都是

由能量守恒關(guān)系可知

聯(lián)立解得。

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】磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)。如圖表示了它的原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子,而從整體來說呈電中性)噴射入磁場,在場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為v,板間距離為d,板平面的面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于速度方向,負載電阻為R,電離氣體充滿兩板間的空間,其電阻率為ρ,當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時,A、B就是一個直流電源的兩個電極。下列說法正確的是 ( )

A. 圖中A板是電源的正極

B. A、B間的電壓即為該發(fā)電機的電動勢

C. 正對面積S越大,該發(fā)電機電動勢越大

D. 電阻R越大,該發(fā)電機輸出效率越高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L;兩根相同的導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,長度均為L;棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力);整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。從t0時開始,對導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,F隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示。已知在t0時刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為g時,導(dǎo)體棒N開始運動。運動過程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度大小為g,兩棒的質(zhì)量均為m,電阻均為R,導(dǎo)軌的電阻不計。求:

(1)t0時刻導(dǎo)體棒M的速度vM;

(2)0~t0時間內(nèi)外力F的沖量大小;

(3)0~t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R、質(zhì)量為M的半圓形軌道放在水平面上,一個質(zhì)量為m的小球從半圓形軌道的頂端a點正上方某高度處無初速釋放,剛好可以從a點沿切線進入軌道,所有接觸面均光滑,下列說法正確有(

A.若軌道固定在地面上,m的機械能守恒、mM系統(tǒng)動量不守恒

B.若軌道不固定,Mm系統(tǒng)機械能不守恒、mM系統(tǒng)水平方向的動量守恒

C.軌道固定時,小球可以上升到原高度;軌道不固定時,小球不能回到原高度

D.無論軌道是否固定,小球均可上升到原來高度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,斜面a、bc底邊的長分別為L、L2L,高度分別為2hh、h。某物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端,物體與三個斜面間的動摩擦因數(shù)都相同,三種情況相比較,下列說法正確的是( )

A.物體到達底端的動能B.物體到達底端的動能

C.因摩擦產(chǎn)生的熱量D.因摩擦產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線為兩磁場的邊界,左側(cè)磁場垂直紙面向里,右側(cè)磁場垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小均為B。一邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)體線圈abcd,水平向右運動到圖示位置時,速度大小為v,則(

A.ab邊受到的安培力向左,cd邊受到的安培力向右

B.ab邊受到的安培力向右,cd邊受到的安培力向左

C.線圈受到的安培力的大小為

D.線圈受到的安培力的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】繃緊的傳送帶與水平方向夾角為37°,傳送帶的v-t圖像如圖所示。t=0時刻質(zhì)量為1kg的物體從B點滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運動,3s后開始減速,在t=4s時物體恰好到達最高點A點。重力加速度為10m/s2。對物體從B點運動到A的過程中,下列正確的是(sin=0.6,cos=0.8)( 。

A.物體重力勢能增加35J

B.摩擦力做功20.5J

C.物體在傳送帶上運動過程產(chǎn)生的熱量為12J

D.物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)為0.75

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線為兩磁場的邊界,虛線左側(cè)存在著半徑為R的半圓形勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,圓心O為虛線上的一點,虛線右側(cè)存在著寬度為R的勻強磁場,方向垂直紙面向外。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子,從圓周上的A點以某一初速度沿半徑方向射入半圓形磁場區(qū)域,恰好從D點射出,AO垂直OD。若將帶電粒子從圓周上的C點,以相同的初速度射入磁場,已知∠AOC=53°,粒子剛好能從虛線右側(cè)磁場區(qū)域射出,不計粒子重力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)帶電粒子的初速度及其從AD的運動時間;

(2)粒子從C點入射,第一次運動到兩磁場的邊界時速度的方向及其離O點的距離;

(3)虛線右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A.電場不是實物,因此不是物質(zhì)

B.元電荷就是電子

C.首次比較準確地測定電子電荷量的實驗是密立根油滴實驗,其實驗原理是微小帶電油滴在電場中受力平衡

D.庫侖定律與萬有引力定律在形式上很相似;由此人們認識到庫侖力與萬有引力是同種性質(zhì)的力

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