【題目】如圖所示,三個小木塊A、B、C靜止在足夠長的光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為, , ,其中BC用一個輕彈簧固定連接,開始時整個裝置處于靜止狀態(tài);AB之間有少許塑膠炸藥(質(zhì)量不計),現(xiàn)引爆塑膠炸藥,若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有轉(zhuǎn)化為AB沿軌道方向的動能。

1)分別求爆炸后瞬間A、B的速度大;

2)求彈簧彈性勢能的最大值;

3)分別求彈簧恢復(fù)到原長時B、C的速度大小。

【答案】12m/s20.15J3-1m/s1m/s

【解析】1)塑膠炸藥爆炸瞬間取AB為研究對象,假設(shè)爆炸后瞬間A、B的速度大小分別為、

取向右為正方向,

由動量守恒:

爆炸產(chǎn)生的熱量有轉(zhuǎn)化為AB的動能:

解得: 。

2)取BC 和彈簧為研究系統(tǒng),當彈簧第一次被壓縮到最短時B、C達到共同速度,此時彈簧的彈性勢能最大,設(shè)為

由動量守恒:

由能量守恒定律:

解得: 。

3)設(shè)BC之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長時B、C的速度分別為,則由動量守恒和能量守恒,有:

解得: (負號表示方向向左,即B的速度大小為),

。

其中, 不符合題意,舍去)

點睛:本題考查了與彈簧有關(guān)的動量、能量問題,有一定綜合性,易錯點在于A反彈后與B碰撞過程中有能量損失,很多學生容易忽略這點,導(dǎo)致錯誤。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2014年春晚中開心麻花團隊打造的創(chuàng)意形體秀魔幻三兄弟給觀眾留下了很深的印象該劇采用了斜躺的表演方式,三位演員躺在傾角為的斜面上完成一系列動作,攝像機垂直于斜面拍攝,讓觀眾產(chǎn)生演員在豎直墻面前表演的錯覺如圖所示,演員甲被演員乙和演員丙豎直向上拋出,到最高點后恰好懸停在空中已知演員甲的質(zhì)量,該過程中觀眾看到演員甲上升的高度設(shè)演員甲和斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度,不計空氣阻力則該過程中,下列說法不正確的是  

A. 演員甲被拋出的初速度為 B. 演員甲運動的時間為

C. 演員甲的重力勢能增加了480J D. 演員乙和演員丙對甲做的功為480J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個輕環(huán)ab套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上:一細線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球,在ab之間的細線上懸掛一小物塊.平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑.不計所有摩擦,小物塊的質(zhì)量為( 。

A. B. C. m D. 2m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙、丙是位于同一直線上的離其他恒星較遠的三顆恒星,甲、丙圍繞乙在半徑為R的圓軌道上運行,若三顆星質(zhì)量均為M,萬有引力常量為G,則( )

A. 甲星所受合外力為

B. 乙星所受合外力為

C. 其它條件不變,去掉乙星,剩下甲與丙構(gòu)成雙星后,甲星的周期與原來相同

D. 甲星和丙星的動能相同,均為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。入射球和靶球的半徑相同,質(zhì)量分別為m1、m2,平放于地面的記錄紙上鋪有復(fù)寫紙。實驗時先使入射球從斜槽上固定位置G由靜止開始滾下,落到復(fù)寫紙上,重復(fù)上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端,讓入射球仍從位置G由靜止開始滾下,和靶球碰撞后繼續(xù)向前運動落到復(fù)寫紙上,重復(fù)操作多次。最終記錄紙上得到的落點痕跡如圖乙所示.

(1)關(guān)于本實驗下列說法正確的是_________

A.需要用游標卡尺測量兩小球的直徑

B.應(yīng)使m1>m2

C.實驗中記錄紙上鋪的復(fù)寫紙的位置可以移動

D.斜槽要固定好,末端切線不需要調(diào)節(jié)水平

(2)入射球和靶球的半徑相同的目的是為了保證入射球與靶球發(fā)生__________。

(3)按照本實驗方法,該同學確定了落地點的平均位置P、Q、R并測出了OP、PQ、QR間的距離分別為x1、x2、x3,則驗證動量守恒定律的表達式是________________。

(4)實驗時調(diào)節(jié)入射球下落高度,讓入射球以一定速度v與靜止的靶球發(fā)生正碰,碰后測得兩球動量正好相等,則入射球、靶球兩球的質(zhì)量之比m1/m2應(yīng)滿足_________________。

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【題目】如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)固定一光滑的半圓形軌道ABC,小球以一定的初速度從最低點A沖上軌道,圖乙是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中,其速度的二次方與其對應(yīng)高度的關(guān)系圖象。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為1.25 N,空氣阻力不計,g10 m/s2,B點為AC軌道的中點,下列說法正確的是(  )

A. 小球質(zhì)量為0.5 kg

B. 小球在B點受到軌道作用力為4.15 N

C. 圖乙中x=25 m2/s2

D. 小球在A點時重力的功率為5 W

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【題目】在一次低空跳傘訓練中,當直升機懸停在離地面H=224m高處時,傘兵離開飛機做自由落體運動。運動一段時間后,打開降落傘,展傘后傘兵以a=12.5m/s2的加速度勻減速下降。為了傘兵的安全,要求傘兵落地速度最大不得超過v=5m/s,取g=10m/s2,求:

(1)傘兵在空中的最短時間為多少?

(2)傘兵展傘時,離地面的高度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實線為三條未知方向的電場線,從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子,a、b在一段時間內(nèi)的運動軌跡如圖中的虛線所示。a、b僅受電場力的作用,則關(guān)于這段時間內(nèi)帶電粒子的運動,下列說法中正確的是

A. a一定帶正電,b一定帶負電

B. 電場力對a做正功,對b做負功

C. a的速度將減小,b的速度將增大

D. a的加速度將減小,b的加速度將增大

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【題目】理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1=500,副線圈b匝數(shù)n2=100,線圈a接在如左圖所示的交變電壓的交流電源上,“3 V,6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光,電阻R2=18.5 Ω,電壓表V為理想電表。下列推斷正確的是

A. 交變電流的頻率為100 Hz

B. 穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為 Wb/s

C. 電壓表V的示數(shù)為44 V

D. R1消耗的功率是8 W

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