【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端定一個(gè)輕彈簧。小車AB的質(zhì)量M=3kg，長L=4m(其中O為小車的中點(diǎn)，AO部分粗糙，BO部分光滑)，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，放在小車的最左端，車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱悖磁c擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度，小物塊與彈簧作用過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與小車AO部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度取10m/s2。求

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；

(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對小物塊的沖量；

(3)小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠(yuǎn)。

【答案】（1）2J；（2）4kgm/s，水平向右；（3）1.5m；

【解析】（1）對小物塊，有ma=-μmg
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v02＝2a
由能量關(guān)系mv2＝Ep，
解得EP=2J．
（2）設(shè)小物塊離開彈簧時(shí)的速度為v1，有mv12＝Ep．
對小物塊，根據(jù)動(dòng)量定理I=-mv1-mv
由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得I=-4kgm/s．
彈簧對小物塊的沖量大小為4kgm/s，方向水平向左．
（3）小物塊滑過O點(diǎn)和小車相互作用，由動(dòng)量守恒mv1=（m+M）v2．
由能量關(guān)系μmgx＝mv12 (m+M)v22
小物塊最終停在小車上距A的距離xA＝x
解得xA=1.5m．

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】如圖所示，B是質(zhì)量為1kg、半徑為0.2m的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上，A是質(zhì)量為2kg的細(xì)長直桿，光滑套管O被固定在豎直方向，A可以自由上下運(yùn)動(dòng)，物塊C的質(zhì)量為1kg，緊靠半球形碗放置，初始時(shí)A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸，（如圖），然后從靜止開始釋放A，A、B、C便開始運(yùn)動(dòng)，，則以下說法正確的是

A. 長直桿的下端第一次運(yùn)動(dòng)到碗內(nèi)的最低點(diǎn)時(shí)，B的速度為1m/s

B. 長直桿的下端第一次運(yùn)動(dòng)到碗內(nèi)的最低點(diǎn)時(shí)，C的速度為2m/s

C. 運(yùn)動(dòng)過程中，長直桿的下端能上升到的最高點(diǎn)距離半球形碗內(nèi)底部的高度為0.1m

D. 從靜止釋放A到長直桿的下端又上升的到距碗底有最大高度的過程中，C對B做功為-2J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖甲所示的裝量中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電源，其負(fù)極與電極A相連，是電流表，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用某種頻率的單色光照射K時(shí)，K會發(fā)出電子(光電效應(yīng))，這時(shí)，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流，當(dāng)A的電勢低于K時(shí)，而且當(dāng)A比K的電勢低到某一值時(shí)，電流消失， 稱為截止電壓，當(dāng)改變照射光的頻率，截止電壓也將隨之改變，其關(guān)系如圖乙所示，如果某次實(shí)驗(yàn)我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則（ ）

A. 可得該金屬的極限率

B. 可求得電子的質(zhì)量

C. 可求得普朗克常量

D. 可求得該金屬的逸出功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，第四象限內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1，E的大小為0.5×103V/m，B1大小為0.5T；第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量m=1×1014kg、電荷量q=1×1010C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域。一段時(shí)間后，微粒經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,10cm)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30cm)，不計(jì)微粒重力。

(1)請分析判斷勻強(qiáng)電場E的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v；

(2)勻強(qiáng)磁場B2的大小為多大；

(3)B2磁場區(qū)域的最小面積為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表(均為理想電表)三種元器件，電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r均保持不變，定值電阻R1︰R2︰R3︰R4=4︰3︰2︰1，小燈泡電阻RL=R1，R1>r，電路中有電流通過，下列說法中正確的是

A. 要使路端電壓最大，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電壓表，③接電流表

B. 要使電源輸出功率最大，則應(yīng)該①接電流表，②接小燈泡，③接電壓表

C. 要使電源總功率最大，則應(yīng)該①接電流表，②接電壓表，③接小燈泡

D. 要使閉合電路中電源效率最高，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電流表，③接電壓表

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，沿東西方向站立的兩同學(xué)（左西右東)做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)（零刻度在表盤中央）的兩個(gè)接線柱上，形成閉合回路，然后迅速搖動(dòng)MN這段“繩”。假設(shè)圖M中情景發(fā)生在赤道，則下列說法正確的是

A. 當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，“繩”中電流最大

B. 當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，“繩”受到的安培力最大

C. 當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，N點(diǎn)電勢比M點(diǎn)電勢高

D. 搖“繩”過程中，靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在真空室內(nèi)的P點(diǎn)，能沿紙面向各個(gè)方向不斷發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力)，粒子的速率都相同。ab為P點(diǎn)附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點(diǎn)，它與P點(diǎn)相距PQ=L。當(dāng)直線ab以上區(qū)域只存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí)，水平向左射出的粒子恰到達(dá)Q點(diǎn)；當(dāng)ab以上區(qū)域只存在平行該平面的勻強(qiáng)電場時(shí)，所有粒子都能到達(dá)ab直線，且它們到達(dá)ab直線時(shí)動(dòng)能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到達(dá)Q點(diǎn)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)a粒子的發(fā)射速率

(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向

(3)僅有磁場時(shí)，能到達(dá)直線ab的粒子所用最長時(shí)間和最短時(shí)間的比值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框靜止在光滑絕緣水平桌面上，桌面上直線PQ左側(cè)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，PQ右側(cè)有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，俯視圖如圖所示�，F(xiàn)使線框以垂直PQ的初速度向磁場Ⅱ運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的三分之一進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)，線框速度為 ，在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 線框速度為時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向

B. 線框速度為時(shí)，線框的加速度大小為

C. 線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 流過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖兩根長度不同的細(xì)線下面分別懸掛兩個(gè)小球A和B，細(xì)線上端固定在同一點(diǎn)，若兩個(gè)小球繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好在同一高度的水平面內(nèi)，則下列說法中正確的是

A. 線速度vA=vB B. 角速度ωA＞ωB

C. 加速度aA=aB D. 周期TA=TB

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案