【題目】如圖所示，完全相同的兩個(gè)彈性環(huán)A、B用不可伸長的、長為L的輕繩連接，分別套在水平細(xì)桿OM和豎直細(xì)桿ON上，OM與ON在O點(diǎn)用一小段圓弧桿平滑相連（圓弧長度可忽略），且ON足夠長。初始時(shí)刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后靜止釋放兩個(gè)環(huán)，此后某時(shí)刻，A環(huán)通過O點(diǎn)小段圓弧桿速度大小保持不變，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，試求：

(1)當(dāng)B環(huán)下落至輕繩與豎直方向夾角θ=60°時(shí)，A環(huán)的速度大小；

(2)若兩環(huán)碰撞時(shí)間極短，A環(huán)和B環(huán)第一次碰撞后瞬間的速度大小分別為多少？

【答案】(1)；(2)，

【解析】

(1)B環(huán)下落至輕繩與豎直方向夾角，即B環(huán)下降，此時(shí)輕繩與水平方向之間的夾角滿足，設(shè)A、B兩環(huán)速度分別為、，則

即

設(shè)A環(huán)、B環(huán)質(zhì)量均為m，B環(huán)下降的過程中，A與B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

所以A環(huán)的速度

(2)設(shè)A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度為，此時(shí)B環(huán)的速度等于0，B環(huán)下降L過程中，由于A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒

即

環(huán)A過O點(diǎn)后做初速度為，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，環(huán)B做自由落體運(yùn)動(dòng)；

設(shè)從A環(huán)經(jīng)過O點(diǎn)開始，追上B環(huán)用時(shí)，A、B即將發(fā)生第一次碰撞時(shí)二者的速度分別為v1、v2，則有

即

故A環(huán)追上B環(huán)時(shí)

A、B發(fā)生彈性碰撞，設(shè)第一次碰撞后瞬間A、B速度分為、，

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一重為10N的物體靜止在水平桌面上，現(xiàn)用2N的水平推力向右推它但未能推動(dòng)，如圖所示則此種情況下物體所受摩擦力情況是

A.摩擦力的方向向右，大小等于2N

B.摩擦力的方向向右，大小等于10N

C.摩擦力的方向向左，大小等于2N

D.摩擦力的方向向左，大小等于12N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】欲測(cè)量某種材料的電阻率 ρ，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．20分度的游標(biāo)卡尺

B．螺旋測(cè)微器

C．電流表A1(量程為50mA，內(nèi)阻r1=100Ω)；

D．電流表A2(量程為100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω)；

E．滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω，額定電流為2A)；

F．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小)

G．導(dǎo)電材料R2(長約為5cm，電阻約為100Ω)；

H．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該材料的長度如圖甲所示，其示數(shù)L=___________cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該材料的外直徑如圖乙所示，其示數(shù)D=___________mm。

（2）某小組設(shè)計(jì)了如圖丙、丁所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案的電路圖，為了盡可能精確地測(cè)量該材料的電阻率ρ應(yīng)選用圖___________(填“丙”或“丁”)所示電路。

（3）某次實(shí)驗(yàn)中電流表A1和電流表A2的示數(shù)分別為I1和I2，用所測(cè)得的物理量符號(hào)和已知物理量的符號(hào)表示該材料的電阻率ρ=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，CDE和MNP為兩根足夠長且彎折的平行金屬導(dǎo)軌，CD、MN部分與水平面平行，DE和NP與水平面成30°，間距L = 1 m，CDNM面上有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 = 1 T，DEPN面上有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2 = 2 T。兩根完全相同的導(dǎo)體棒a、b，質(zhì)量均為m = 0.1 kg，導(dǎo)體棒b與導(dǎo)軌CD、MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ = 0.2，導(dǎo)體棒a與導(dǎo)軌DE、NP之間無摩擦。導(dǎo)體棒a、b的電阻均為R = 1 Ω。開始時(shí)，b棒靜止在導(dǎo)軌上，現(xiàn)在由靜止釋放a棒，運(yùn)動(dòng)過程中a、b棒始終不脫離導(dǎo)軌，除導(dǎo)體棒外其余電阻不計(jì)，滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小相等，g取10 m/s2，則（　　）

A.b棒開始向右滑動(dòng)時(shí)a棒的速度v = 0.2 m/s

B.若經(jīng)過1 s，b棒開始滑動(dòng)，則此過程中，a棒發(fā)生的位移為0.24 m

C.若將CDNM面上的磁場豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，a棒做勻速運(yùn)動(dòng)

D.若將CDNM面上的磁場豎直向上，大小不變，b棒始終在水平導(dǎo)軌上，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，b棒做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用阿特伍德機(jī)可以驗(yàn)證力學(xué)定律。圖為一理想阿特伍德機(jī)示意圖，A、B為兩質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊，用輕質(zhì)無彈性的細(xì)繩連接后跨在輕質(zhì)光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。設(shè)法固定物塊A、B后，在物塊A上安裝一個(gè)寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個(gè)光電門，連接好光電門與毫秒計(jì)時(shí)器，并打開電源。松開固定裝置，讀出遮光片通過光電門所用的時(shí)間△t。若想要利用上述實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)，則

(1)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，需要使m1、m2滿足關(guān)系：____。

(2)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還需要測(cè)量的物理量有_____利用文字描述并標(biāo)明對(duì)應(yīng)的物理量符號(hào)）。

(3)驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)需要驗(yàn)證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。

(4)若要利用上述所有數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則所需要驗(yàn)證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一圓形管道內(nèi)封閉有理想氣體，用一固定絕熱活塞K和質(zhì)量為m的可自由移動(dòng)的絕熱活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的M、N兩部分。溫度都為T0＝300 K，上部氣體M壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，活塞A產(chǎn)生的壓強(qiáng)有（S為活塞橫截面積）�，F(xiàn)保持下部分氣體N溫度不變，只對(duì)上部分氣體M緩慢加熱，當(dāng)活塞A移動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)（不計(jì)摩擦），求：

（i）上部分氣體的溫度；

（ii）保持上下部分M、N氣體溫度不變，釋放一部分M氣體，穩(wěn)定后活塞A又回到了原來的位置，則釋放氣體質(zhì)量與M氣體原有質(zhì)量之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示是在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)的裝置，實(shí)驗(yàn)中使用的是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，所用的電源是________（填“直流”或“交流”）電源，電壓為________V，頻率是50Hz．放在水平桌面的小車（包括里面的鉤碼）的總質(zhì)量為M，懸掛的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m．掛一個(gè)鉤碼時(shí)，水平木板上的小車恰好勻速運(yùn)動(dòng)，掛5個(gè)同樣鉤碼時(shí)小車帶動(dòng)的紙帶如圖2所示，每相鄰兩點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，紙帶上數(shù)字的單位是厘米，都是該點(diǎn)到點(diǎn)“0”的距離，該紙帶________（填“是”或“不是”）從開始的“0”點(diǎn)就做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)段的加速度a=________m/s2（保留三位有效數(shù)字），g=9.8m/s2，=________（用分?jǐn)?shù)表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時(shí)磁鐵對(duì)斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時(shí)，磁鐵對(duì)斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于磁鐵對(duì)斜面的壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是

A.FN1<FN2B.FN1>FN2

C.彈簧的伸長量增大D.彈簧的伸長量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體甲與物體丙通過不可伸長的輕繩跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接，物體丙離地面高為H。物體甲置于物體乙的最左端，甲與乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ＜1）。物體乙與桌面間光滑，且離定滑輪足夠遠(yuǎn)。開始時(shí)控制物體甲和乙，使三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)撤去控制，物體丙從靜止開始下落，直至落地，此過程中物體甲與乙始終接觸。已知物體甲、乙、丙的質(zhì)量分別為m、2m、3m，重力加速度取g。求：

(1)撤去控制前，輕繩對(duì)滑輪作用的大�。�

(2)撤去控制后，物體丙重力勢(shì)能變化量的最大值；

(3)撤去控制后，物體丙下落過程中，甲物體受到的拉力。

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