8.如圖所示,豎直墻面和水平地面均光滑,質(zhì)量分別為mA=m,mn=2m的A,B兩小球如圖所示裝置,其中A緊靠墻壁,AB之間有質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧相連.對B物體施加一個(gè)水平向左的推力,使AB之間彈簧被壓縮但系統(tǒng)靜止,此時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep,后突然撤去向左推力解除壓縮,求:
(1)從撤去外力到物塊A運(yùn)動(dòng),墻壁對A的沖量大;
(2)AB都運(yùn)動(dòng)后,B小球的最小速度是多少?

分析 (1)撤去推力后,B在彈力的作用下做加速運(yùn)動(dòng).此過程中墻給A的沖量即為系統(tǒng)動(dòng)量的變化,根據(jù)動(dòng)量定理求解.
(2)A離開墻后,在彈簧的作用下速度逐漸增大,B的速度逐漸減小,當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A達(dá)到最大速度,B速度減小到最小值,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒求解.

解答 解:(1)撤去推力后,B在彈力的作用下做加速運(yùn)動(dòng).在彈簧恢復(fù)原長的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí),B的速度為v0,有:
Ep=$\frac{1}{2}×2m{{v}_{0}}^{2}$
此過程中墻給A的沖量即為系統(tǒng)動(dòng)量的變化,有:
I=2mv0,
解得I=$2\sqrt{{E}_{p}m}$
(2)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí),A的速度為最小值v1,有
v1=0
A離開墻后,在彈簧的作用下速度逐漸增大,B的速度逐漸減小,當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A達(dá)到最大速度vAB的速度減小到最小值vB
在此過程中,以向右為正,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,有
2mv0=mvA+2mvB
Ep=$\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}+\frac{1}{2}×2m{{v}_{B}}^{2}$
解得vB=$\frac{\sqrt{{E}_{p}m}}{3m}$
答:(1)從撤去外力到物塊A運(yùn)動(dòng),墻壁對A的沖量大小為$2\sqrt{{E}_{p}m}$;
(2)AB都運(yùn)動(dòng)后,B小球的最小速度是$\frac{\sqrt{{E}_{p}m}}{3m}$.

點(diǎn)評 本題考查動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的判斷和應(yīng)用能力.動(dòng)量是否守恒要看研究的過程,要細(xì)化過程分析,不能籠統(tǒng),注意應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要規(guī)定正方向.

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

18.某同學(xué)利用如圖1所示電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.電路中的電表內(nèi)阻對實(shí)像結(jié)果影響很小,可以忽略不計(jì).閉合電鍵S后,變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖2的U-I圖象中的直線a、b所示.
①通過分析可知,其中圖2中圖線a(填“a”或“b”)表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系.
②根據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù),可求出電源的電動(dòng)勢E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$,內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$.(用圖中給出的坐標(biāo)值表示)
(2)另一同學(xué)也要測量一電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.
①他先直接用多用電表測定該電池電動(dòng)勢,在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖3所示,其示數(shù)為9.4V.
②然后,用電壓表、電阻箱R0、開關(guān)、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動(dòng)勢及內(nèi)阻.根據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出其電路圖,并標(biāo)出相應(yīng)符號.

③閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表應(yīng)示數(shù)U,根據(jù)測量的數(shù)據(jù),通過作出線性關(guān)系圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,應(yīng)作出的圖線為$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.如圖所示的曲線是一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.A、B是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度小于(選填“大于”或“小于”)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度.請?jiān)趫D中畫出物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,一光滑圓環(huán)固定在豎A平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)質(zhì)量為mA和mB的小球A和B(中央有孔),A、B間由輕桿連接著,兩個(gè)小球可以看做質(zhì)點(diǎn),且mA大于mB,細(xì)桿的長度剛好等于圓環(huán)的直徑,在小球A從圓環(huán)豎直方向最高點(diǎn)由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)的過程中.下列幾種說法中正確的是( 。
A.小球A、B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能減小
B.A球減小的重力勢能大于B球增加的重力勢能
C.B球動(dòng)能的增加量等于A球重力勢能的減少量
D.當(dāng)A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),細(xì)桿對B球所做的功為$\frac{4{m}_{A}{m}_{B}}{{m}_{A}+{m}_{B}}$gR

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,U形管粗細(xì)均勻,L端封閉,內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體被水銀封閉,開始時(shí)U形管兩邊水銀面等高,此時(shí)空氣柱長L0=10cm,t0=107℃,大氣壓強(qiáng)恒為p0=76cmHg.求:
(i)管內(nèi)空氣溫度為多少時(shí),空氣柱長度增加2cm?
(ii)保持(i)問中的溫度不變,從開口端注人水銀,使空氣柱變?yōu)長0,求此L時(shí)管內(nèi)兩邊水銀面高度差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是( 。
A.地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過地球兩極地
B.地球同步衛(wèi)星的高度一定且與赤道共面
C.地球同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同但可與地球自轉(zhuǎn)方向相反
D.與地球同步衛(wèi)星高度相同的其它軌道上不可能有衛(wèi)星運(yùn)行

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.離子推進(jìn)器是新-代航天動(dòng)力裝置,可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正.推進(jìn)劑從圖中P處注入,在A處電離出正離子,BC間加有恒定電壓,正離子進(jìn)入B時(shí)速度忽略不計(jì),經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出.已知推進(jìn)器獲得的推力為F,噴出正離子質(zhì)量為m0,所帶電量為2e.為研究問題方便,假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力,忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度.則下列說法中正確的是( 。
A.單位時(shí)間內(nèi)噴出正離子數(shù)量為$\frac{I}{2e}$
B.噴出正離子的速率為v=$\frac{2Fe}{{m}_{0}I}$
C.加在BC間的電壓為U=$\frac{e{F}^{2}}{{I}^{2}{m}_{0}}$
D.推進(jìn)器對離子做功的平均功率為P=$\frac{2{F}^{2}e}{I{m}_{0}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.質(zhì)量為m=10kg的小球C,用兩個(gè)細(xì)繩AC、BC系于墻和棚上,AC繩水平,BC繩與豎直成θ=37°,細(xì)繩AC承受的最大拉力是120N,細(xì)繩BC承受的最大拉力是250N,重力加速度g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)兩個(gè)繩子的拉力大小是多少?
(2)當(dāng)增大小球的重力時(shí),哪個(gè)繩子先斷?(要有文字說明)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.質(zhì)量為m的物體放在傾角為30°的斜面上,在平行斜面向下的力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖,下列關(guān)于斜面對物體摩擦力大小的說法,正確的是( 。
A.一定大于FB.一定等于F+$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgC.可能等于mgD.不可能等于mg

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