9.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的物體A相連,A放在光滑的水平面上,有一質(zhì)量與A相同的物體B,從高h(yuǎn)處由靜止開始沿光滑曲面滑下,與A相碰后一起將彈簧壓縮,彈簧復(fù)原過程中某時(shí)刻B與A分開且沿原曲面上升.下列說法正確的是( 。
A.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為mgh
B.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為$\frac{mgh}{2}$
C.B能達(dá)到的最大高度為$\frac{h}{2}$
D.B能達(dá)到的最大高度為$\frac{h}{2}$

分析 B從軌道上下滑過程,只有重力做功,機(jī)械能守恒.運(yùn)用機(jī)械能守恒定律可求得B與A碰撞前的速度.兩個(gè)物體碰撞過程動(dòng)量守恒,即可求得碰后的共同速度.碰后共同體壓縮彈簧,當(dāng)速度為零,彈簧的壓縮量最大,彈性勢能最大,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求得最大的彈性勢能.當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A與B將分開,根據(jù)機(jī)械能守恒求得B能達(dá)到的最大高度.

解答 解:A、B、對B下滑過程,據(jù)機(jī)械能守恒定律可得:mgh=$\frac{1}{2}$$m{v}_{0}^{2}$,B剛到達(dá)水平地面的速度v0=$\sqrt{2gh}$.
A碰撞過程,以AB組成的系統(tǒng)為研究對象,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:mv0=2mv,得A與B碰撞后的共同速度為v=$\frac{1}{2}$v0,所以彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為Epm=$\frac{1}{2}$•2mv2=$\frac{mgh}{2}$,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、D、當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A與B將分開,B以v的速度沿斜面上滑,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgh′=$\frac{1}{2}$mv2,B能達(dá)到的最大高度為$\frac{h}{2}$,故C、D錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 利用動(dòng)量守恒定律解題,一定注意狀態(tài)的變化和狀態(tài)的分析,明確研究對象,并選取正方向.把動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒結(jié)合起來列出等式求解是常見的問題.

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

1.如圖所示,一水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶,右側(cè)通過小圓弧連接兩根直光滑金屬導(dǎo)軌,金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=30°角,傳送帶與導(dǎo)軌寬度均為L=1m.沿導(dǎo)軌方向距導(dǎo)軌頂端x1=0.7m到x2=2.4m之間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd,ab、cd垂直于平行導(dǎo)軌,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.將質(zhì)量均為m=0.1kg的導(dǎo)體棒P、Q相隔△t=0.2s分別從傳送帶的左端自由釋放,兩導(dǎo)體棒與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,兩棒到達(dá)傳送帶右端時(shí)已與傳送帶共速.導(dǎo)體棒P、Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí),始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,P棒進(jìn)入磁場時(shí)剛好做勻速運(yùn)動(dòng),Q棒穿出磁場時(shí)速度為$2\sqrt{6}$m/s.導(dǎo)體棒P、Q的電阻均為R=4Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10m/s2
(1)求傳送帶的運(yùn)行速度v0
(2)不需要求解過程,請定性畫出導(dǎo)體棒P兩端的電壓Up隨時(shí)間t的變化關(guān)系(從進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)).
(3)求從導(dǎo)體棒P、Q在傳送帶上自由釋放開始到穿出磁場的過程中產(chǎn)生的總內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.待測電阻阻值約為10Ω,額定功率為2.5W.為準(zhǔn)確測量其阻值,現(xiàn)備有下列器材:
A.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω)
B.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約為2Ω)
C.電流表A3(量程30mA,內(nèi)阻約為30Ω)
D.電壓表V1(量程15V,內(nèi)阻約為2000Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R1(最大電阻50Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R2(最大電阻5Ω)
G.定值電阻R=20Ω
H.電源E(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻約為1.5Ω)
I.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

為了使電阻測量結(jié)果的更加精確,本實(shí)驗(yàn)要求多次測量,并保證每次測量中電表的示數(shù)均超過量程的$\frac{1}{3}$
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,電流表應(yīng)選B,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F.(只需填寫序號(hào))
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路(如圖1)用細(xì)線替代導(dǎo)線連接如圖2的實(shí)驗(yàn)器材;
(3)某次測量中,伏特表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,則待測電阻的阻值Rx=$\frac{U}{I}-R$.(用題中給定的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在月球上以初速度v0自h高處水平拋出的小球,射程可達(dá)x遠(yuǎn),已知月球半徑為R,如果在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星,它在月球表面附近環(huán)繞月球運(yùn)行的周期是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一質(zhì)量為2kg的滑塊,以5m/s的速度在光滑水平面上向左滑行.從某一時(shí)刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過一段時(shí)間,滑塊的速度變?yōu)?m/s,方向水平向右.在這段時(shí)間里水平力做的功為( 。
A.0B.10JC.25JD.50J

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.通電直導(dǎo)線與矩形金屬線框位于同一平面內(nèi),如圖所示.為使線框產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流,可( 。
A.使導(dǎo)線水平旋轉(zhuǎn)90°B.使線框平行導(dǎo)線向左移動(dòng)
C.使線框遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動(dòng)D.使導(dǎo)線中電流I0增強(qiáng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.火星直徑約為地球的一半,質(zhì)量約為地球的十分之一,它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍.則下列說法正確的是( 。
A.火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的大B.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大
C.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大D.因?yàn)椴恢栙|(zhì)量,所以不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直.導(dǎo)軌寬度為L,右端接有電阻R.MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置,且接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì).金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0,使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng).已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為s.求:
(1)金屬棒速度為v時(shí)所受安培力;
(2)金屬棒速度為v時(shí)的加速度大。
(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R的電量q;
(4)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列敘述中,正確的是( 。
A.物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈,每個(gè)分子動(dòng)能也越大
B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
C.一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能可能不變
D.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不可能從低溫物體傳到高溫物體

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