10.如圖所示用輕彈簧連接放在光滑水平面上質(zhì)量分別為m、M的木塊A、B,m≠M(fèi),開始時(shí)A靠豎直墻,A、B均靜止,彈簧處于自然長度.現(xiàn)對(duì)B施一水平外力使其向左緩慢移動(dòng),做功W后撤去水平外力,則在隨后的運(yùn)動(dòng)過程中(  )
A.木塊A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.木塊A的最大速度為$\sqrt{\frac{2W}{m}}$
C.在木塊A離開豎直墻后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能為$\frac{mW}{m+M}$
D.在木塊A離開豎直墻后的運(yùn)動(dòng)過程中,木塊B一定始終向右運(yùn)動(dòng)

分析 系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律分析答題,判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒,求物體的最大速度、最大彈性勢(shì)能.

解答 解:A、木塊A離開墻壁前,系統(tǒng)所受合外力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò)誤;
B、撤去力F后,B向右運(yùn)動(dòng),彈簧彈力逐漸減小,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí),A開始脫離墻面,這一過程機(jī)械能守恒,
由機(jī)械能守恒定律得:W=$\frac{1}{2}$MvB2,解得:vB=$\sqrt{\frac{2W}{M}}$,B的動(dòng)量大小為:MvB=$\sqrt{2MW}$,
當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí),A的速度最大,這一過程系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒,
以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:MvB=mvA+Mv′B ①,
由機(jī)械能守恒定律得:W=$\frac{1}{2}$mvA2+$\frac{1}{2}$MvB2  ②
由①②解得:vA=$\frac{2\sqrt{2MW}}{M+m}$,故B錯(cuò)誤.
C、當(dāng)兩物體速度相同時(shí),彈簧伸長最長或壓縮最短,彈性勢(shì)能最大.
設(shè)兩物體相同速度為v,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:MvB=(M+m)v,
由機(jī)械能守恒定律得:W=$\frac{1}{2}$(M+m)v2+EP,解得:EP=$\frac{mW}{M+m}$,故C正確;
D、在木塊A離開豎直墻后的運(yùn)動(dòng)過程中,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,系統(tǒng)總動(dòng)量水平向右,如果B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量,則B一直向右運(yùn)動(dòng),如果B的質(zhì)量小于A的質(zhì)量,則B先向右運(yùn)動(dòng),后向左運(yùn)動(dòng),然后再向右運(yùn)動(dòng),如此往復(fù)運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 正確認(rèn)識(shí)動(dòng)量守恒條件和機(jī)械能守恒條件是解決本題的關(guān)鍵了.如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做;系統(tǒng)只有重力或彈力做功為機(jī)械能守恒條件.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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20.河寬300m,船在靜水中的速度為5m/s,水流速度為4m/s,則船過河的最短時(shí)間60s,若船要最短位移過河,船過河的實(shí)際速度為3m/s.

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1.圖1所示為一個(gè)燈泡的伏安特性曲線.參考該曲線,回答下列問題(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻).

(1)若把二個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后,接到E=8V的電源上,求流過燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻.
(2)如圖2所示,將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與l0Ω的定值電阻串聯(lián),接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上,求通過電流表的電流及各燈泡的實(shí)際功率.

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18.關(guān)于等勢(shì)面的說法正確的是( 。
A.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力的作用
B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等
C.等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直
D.兩個(gè)等勢(shì)面可以相交

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5.用一個(gè)額定電壓為220V的電熱水器煮沸一壺水需要ts,如果不考慮煮水時(shí)的電熱損失和電熱絲電阻受溫度的影響,那么(  )
A.當(dāng)線路電壓為110V時(shí),煮沸一壺水需要2ts
B.當(dāng)線路電壓為110V時(shí),煮沸一壺水需要4ts
C.當(dāng)線路電壓為55V時(shí),煮沸一壺水需要4ts
D.當(dāng)線路電壓為55V時(shí),煮沸一壺水需要8ts

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15.如圖所示,內(nèi)徑2L質(zhì)量為m的內(nèi)壁光滑的木槽C靜置于水平桌面上,木槽C與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,槽內(nèi)兩小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A、B質(zhì)量分別m、2m.現(xiàn)在槽中央用兩球?qū)⒑芏蹋ㄩL度可不計(jì))的輕彈簧壓緊(不拴接),彈簧的彈性勢(shì)能為EP=μmgL,同時(shí)無初速釋放A、B兩小球,待彈簧恢復(fù)原長立即取走彈簧,如果兩小球之間及與槽兩端豎直壁發(fā)生碰撞均為彈性碰撞,碰撞時(shí)間不計(jì),重力加速度為g.求:
(1)B球與槽右端豎直壁發(fā)生第2次碰撞后瞬間,A、B、C三者各自速度大小;
(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,A與槽左端豎直壁發(fā)生碰撞的次數(shù);
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,A、B、C三者各自相對(duì)地面的位移.

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2.輸電線的電阻共1.0Ω,輸送的電功率是100kW.用400V的低電壓送電,輸電線上發(fā)熱損失的功率是多少?改用10000V高壓送電,輸電線上發(fā)熱損失的功率又是多少?

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19.如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻r小于電阻R1,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表的示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和△U3表示,下列有關(guān)各絕對(duì)值關(guān)系式正確的是(  )
A.$\frac{|△{U}_{1}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{2}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{3}|}{|△I|}$B.$\frac{|△{U}_{2}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{1}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{3}|}{|△I|}$
C.$\frac{|△{U}_{3}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{2}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{1}|}{|△I|}$D.$\frac{|△{U}_{3}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{1}|}{|△I|}$<$\frac{|△{U}_{2}|}{|△I|}$

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20.在探究影響加速度的因素的實(shí)驗(yàn)中,作出了如圖所示的甲、乙兩圖象,圖甲中三線表示實(shí)驗(yàn)中小車和砝碼的總質(zhì)量不同.圖乙中圖線不過原點(diǎn)的原因是由于長木板的傾角過大.

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