16.如圖所示,A、B兩物體與一輕質(zhì)彈簧相連,靜止在地面上.有一個(gè)小物體C從距A物體h高度處由靜止釋放,當(dāng)下落至與A相碰后立即粘在一起向下運(yùn)動(dòng),以后不再分開,當(dāng)A和C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),物體B對地面恰好無壓力.設(shè)A、B、C三物體的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)空氣阻力,且彈簧始終處于彈性限度內(nèi).若彈簧的彈性勢能由勁度系數(shù)和形變量決定,已知重力加速度為g,求:C物體下落時(shí)距A物體的高度h.

分析 碰前C物體做自由落體運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒可求得下落后的速度;C與A碰撞,可用動(dòng)量守恒定律求的粘在一起時(shí)的速度;當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高時(shí),B對地面無壓力,可用平衡條件和機(jī)械能守恒列方程

解答 解:開始時(shí)A處于平衡狀態(tài),有k△x=mg
當(dāng)C下落h高度時(shí)速度為v,則有:mgh=$\frac{1}{2}$mv2
C與A碰撞粘在一起時(shí)速度為v′,
由動(dòng)量守恒有:mv=(m+m)v′
當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高時(shí),B對地面無壓力,
即:k△x′=mg
可得:△x=△x′
所以最高時(shí)彈性勢能與初始位置彈性勢能相等.
由機(jī)械能守恒有:$\frac{1}{2}$(m+m)v′2=2mg(△x+△x′)
解得    $h=\frac{8mg}{k}$
答:C物體下落時(shí)的高度為$\frac{8mg}{k}$

點(diǎn)評 彈簧在高考中出現(xiàn)較多,應(yīng)對其彈力的變化過程作充分的了解,并能靈活應(yīng)用所學(xué)物理規(guī)律求解.此題屬于難題

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某工地某一傳輸工件的裝置可簡化為如圖所示的情形,AB為一段足夠長的曲線軌道,BC為一段足夠長的水平軌道,CD為一段$\frac{1}{4}$圓弧軌道,圓弧半徑r=1m,三段軌道均光滑.一長為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端,小車上表面剛好與AB軌道相切,且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面.一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下,滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng),小車與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處.工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出,才能被站在臺(tái)面DE上的工人接。ぜc小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,取g=10m/s2,

(1)要使工件能到達(dá)CD軌道,h不能超過多少?
(2)要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住,求h的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),且La<Lb,如圖所示.當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向、繩b在水平方向.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)在圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng),則( 。
A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.在繩被燒斷瞬間,a繩中張力不變
C.在繩被燒斷瞬間,小球所受的合外力突然變小
D.若角速度ω較大,小球可以在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場中,通過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是( 。
A.t1、t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大
B.t1、t3時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電流方向發(fā)生改變
C.t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大
D.t2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.質(zhì)量為200kg的氣球載有質(zhì)量為50kg的人,靜止在空中距離地面高20m的地方,氣球下懸著一根質(zhì)量可以忽略的繩子,此人想從氣球上沿繩子慢慢下滑至地面,為了安全到達(dá)地面,這根繩子的長度至少為25m.(忽略人的高度)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一個(gè)人站在水平地面上,在相同高度處以相同的速率v0,把三個(gè)質(zhì)量相等的小球分別豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則從拋出到落地( 。
A.三個(gè)球的路程相同B.三個(gè)球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
C.三個(gè)球的重力做功相同D.三個(gè)球落地時(shí)的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.一名同學(xué)在離地面h=5m的高度水平拋出一質(zhì)量為m=0.5kg的小球,小球落地時(shí),其落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離x=10m(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2),求:
(1)小球拋出時(shí)初速度v0的大小
(2)小球落地時(shí)的速度vt的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)的電阻,已知該燈正常工作時(shí)電阻大約100Ω,電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同.現(xiàn)有的器材規(guī)格如下:
A.待測LED燈Rx
B.直流毫安表A1(量程0-10mA,內(nèi)阻約為100Ω)
C.直流毫安表A2(量程0-40mA,內(nèi)阻約為40Ω)
D.直流電壓表V1(量程0-3V,內(nèi)阻約為5kΩ)
E.直流電壓表V2(量程0-15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
F.直流電源(輸出電壓4.5V,內(nèi)阻很。
G.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0-50Ω,允許最大電流1A)
H.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0-10kΩ,允許最大電流1A)
I.開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.

①為了盡可能精確測定LED燈正常工作時(shí)的電阻,所選電流表為${A}_{2}^{\;}$(填“A1”或“A2”),所選電壓表為${V}_{1}^{\;}$(填“V1”或“V2”);滑動(dòng)變阻器應(yīng)選${R}_{1}^{\;}$(填“R1”或“R2”)
②請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖甲,完成圖乙未完成的實(shí)物連接;
③閉合開關(guān)S后,某次測量時(shí)電壓表的示數(shù)如丙所示,該示數(shù)為2.70V.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.霍爾元件可作為傳感器使用,霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量( 。
A.把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量
B.把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
C.把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量
D.把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量

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