4.如圖所示,A、B兩個木塊用輕彈簧相連接,它們靜止在光滑水平面上,A和B的質(zhì)量分別是49m和50m,一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊A內(nèi)沒有穿出(時間極短),則在以后的過程中彈簧彈性勢能的最大值為( 。
A.$\frac{99m{v}_{0}^{2}}{200}$B.$\frac{99m{v}_{0}^{2}}{400}$C.$\frac{m{v}_{0}^{2}}{400}$D.$\frac{m{v}_{0}^{2}}{200}$

分析 子彈擊中A的過程,子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律可以求出A獲得的速度;之后,A壓縮彈簧,子彈、A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,當(dāng)它們速度相等時彈簧的壓縮量最大,彈簧的彈性勢能最大,由動量守恒定律與能量守恒定律求出彈簧的最大彈性勢能.

解答 解:子彈擊中A的過程,子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒,以子彈的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
  mv0=(m+49m)v,解得,A獲得的速度:v=$\frac{1}{50}{v}_{0}$;
當(dāng)A(包括子彈)和B的速度相同時,彈簧彈性勢能最大,設(shè)為Ep
子彈、A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:
  mv0=(m+49m+50m)v′,
解得:v′=$\frac{1}{100}$v0
由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$(m+49m)v2=EP+$\frac{1}{2}$(m+49m+50m)v′2,
解得:EP=$\frac{1}{200}$mv02;故D正確.
故選:D

點評 此題要求能根據(jù)物體的運動過程,分析得出臨界狀態(tài)所對應(yīng)的臨界條件:當(dāng)子彈、A和B三者共速時,彈性勢能最大.運用動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合研究.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.在研究平拋運動的實驗中:
(1)讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡,為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為不正確的選項前面的字母填在橫線上:D.
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置必須相同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(2)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為5cm,如果取g=10m/s2,那么:照相機的閃光時間間隔是0.1s;小球運動中水平分速度的大小是1.5m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,實線表示兩個相干波源S1.S2發(fā)出的波的波峰位置,設(shè)波的周期為T.波長為λ.波的傳播速度為v,下列說法正確的是( 。
A.圖中的a點為振動減弱點的位置
B.圖中的b點為振動加強點的位置
C.從圖中時刻開始,波源S1的波峰傳播到a、b位置的最短時間均為$\frac{T}{2}$
D.V=λT
E.波源S1的波經(jīng)過干涉之后波的性質(zhì)完全改變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,一根跨過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩,兩端各有一雜技演員.a(chǎn)站在地面上,b從圖示位置由靜止開始向下擺動,運動過程中繩始終處于伸直狀態(tài),當(dāng)演員b擺至最低點時,a剛好對地面無壓力,不計空氣阻力,則下列說法正確的是( 。
A.a、b兩演員的質(zhì)量相等
B.b演員運動過程中機械能不守恒
C.b演員從圖示位置運動到最低點的過程中所受到的合力的功率一直增大
D.b演員從圖示位置運動到最低點的過程中受到繩子的拉力一直增大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.某實驗小組利用圖示裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒.
(1)測得遮光條的寬度為d,實驗時,將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t,可知滑塊經(jīng)過光電門時的速度為$\frachtx7tpx{△t}$.
(2)實驗中,還需要測量的物理量有鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M和滑塊靜止時的位置到光電門的距離L(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(3)若鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒,則系統(tǒng)在誤差允許的范圍內(nèi)滿足mgL=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac1btxfnt{△t}$)2(用測量的物理量符號表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.結(jié)合所學(xué)的有關(guān)物理學(xué)知識,下列說法正確的是( 。
A.現(xiàn)實生活中,雨滴從上千米高積雨云中下落不能看成自由落體運動
B.家庭常用電磁爐可以對任何材料的鍋具進行加熱
C.某電解電容器外殼上標注:“300V 5μF”,該電容器只能在300V的電壓時正常工作
D.若帶電粒子只受電場力作用,則不一定沿電場線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.火車轉(zhuǎn)彎時,如果鐵路彎道的內(nèi)外軌一樣高(如圖a所示),外軌對輪緣擠壓的彈力F提供了火車轉(zhuǎn)彎的向心力(如圖b所承示),但是靠這種辦法得到向心力.鐵軌和車輪極易受損.在修筑鐵路時,彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌(如圖c所示),當(dāng)火車以規(guī)定的速率v0駛過彎道時,內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓,設(shè)此時彎道的半徑為R.以下說法中正確的是( 。
A.該彎道的規(guī)定速率v0=$\sqrt{gR}$
B.當(dāng)火車速率大于v0時,外軌將受到輪緣的擠壓
C.當(dāng)火車速率小于v0時,外軌將受到輪緣的擠壓
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時,規(guī)定速率v0不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.受福島核泄漏的影響,中國內(nèi)地部分地區(qū)在空氣中相繼檢測出極微量人工核素碘131、銫137等.已知碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)的半衰期為8天,則下列有關(guān)福島核泄露問題的說法正確的是( 。
A.核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
B.20個放射性核素碘131(即${\;}_{53}^{131}$I),經(jīng)過8天后,未衰變的個數(shù)不一定是10個
C.4月份以后,隨著氣溫升高、風(fēng)力增強,碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)的半衰期會逐漸減小
D.碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)衰變放出的γ射線是原子核受激產(chǎn)生的
E.原子彈的反應(yīng)類型和反應(yīng)堆的反應(yīng)類型相同

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.兩位同學(xué)用如圖1所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律.

(1)實驗中必須滿足的條件是BC.
A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.兩球的質(zhì)量必須相等
(2)測量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N,測得平拋射程分別為OM和ON.當(dāng)所測物理量滿足表達式maOP=maOM+mbON時,即說明兩球碰撞中動量守恒;如果滿足表達式maOP2=maOM2+mbON2時,則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞.
(3)乙同學(xué)也用上述兩球進行實驗,但將實驗裝置進行了改裝:如圖2所示,將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點.實驗時,首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′.測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h3.若所測物理量滿足表達式$\frac{{m}_{a}}{\sqrt{{h}_{2}}}$=$\frac{{m}_{a}}{\sqrt{{h}_{3}}}$+$\frac{{m}_}{\sqrt{{h}_{1}}}$;時,則說明球A和球B碰撞中動量守恒.

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同步練習(xí)冊答案