【題目】如圖所示,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為2m且可以看作質(zhì)點。P1與P以共同速度向右運動,與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰撞后P1與P2粘連在一起,P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。P與P2之間的動摩擦因數(shù)為,求:

（1）P1、P2剛碰完時的共同速度和P的最終速度;

（2）此過程中彈簧最大壓縮量和相應的彈性勢能Ep。

【答案】（1）P1、P2剛碰完時的共同速度是，方向水平向右，P的最終速度是，方向水平向右；

（2）此過程中彈簧最大壓縮量x是﹣L，相應的彈性勢能是mv．

【解析】試題分析：（1）P1、P2碰撞過程，由動量守恒定律

mv0=2mv1①

解得v1=v0，方向水平向右 ②

對P1、P2、P系統(tǒng)，由動量守恒定律

mv0+2mv0=4mv2③

解得v2=v0，方向水平向右④

（2）當彈簧壓縮最大時，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由動量守恒定律

mv0+2mv0=4mv2⑤

對系統(tǒng)由能量守恒定律

μ（2m）g×2（L+x）=（2m）v02+（2m）v12-（4m）v22⑥

解得⑦

最大彈性勢能Ep=（m+m）v02+（2m）v12-（m+m+2m）v22-μ2mg（L+x） ⑧

解得Ep=mv02⑨

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌MN、PQ處于豎直向下的足夠大的勻強磁場中，導軌間距為L，導軌右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導軌放置，并與導軌接觸良好。現(xiàn)使金屬棒以某初速度向左運動，它先后經(jīng)過位置a、b后，到達位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應強度為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為v1、v2，a、b間距離等于b、c間距離，導軌電阻忽略不計。下列說法中正確的是（ ）

A. 金屬棒運動到a處時的加速度大小為

B. 金屬棒運動到b處時通過電阻R的電流方向由Q指向N

C. 金屬棒在a→b與b→c過程中通過電阻R的電荷量相等

D. 金屬棒在a處的速度v1是其在b處速度v2的倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端開口的光滑圓柱形絕熱氣缸豎直放置，質(zhì)量m＝5 kg、截面積S＝50 cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，在氣缸內(nèi)距缸底為h＝0.3 m處有體積可忽略的卡環(huán)a、b，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓強，溫度為T0＝300 K．現(xiàn)通過內(nèi)部電熱絲緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體，直至活塞恰好離開a、b.已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa.(g取10 m/s2)，求：

①活塞恰要離開ab時，缸內(nèi)氣體的壓強p1；

②當活塞緩慢上升Δh＝0.1 m時(活塞未滑出氣缸)缸內(nèi)氣體的溫度T為多少？

③若全過程電阻絲放熱95 J，求氣體內(nèi)能的變化ΔU.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用游標卡尺測量某一管道外徑時讀數(shù)如圖所示，則這一管道外徑________mm。在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻。請寫出測量金屬絲電阻率的表達式：___________（用上述測量量的字母表示）若實驗中測量金屬絲的直徑時，螺旋測微器的示數(shù)如圖所示，則金屬絲直徑的測量值d=______mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置，實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進行實驗：

①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2；

②安裝實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；

③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標記小球在斜面上的落點位置P；

④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標記小球m1、m2在斜面上的落點位置；

⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離。圖中從M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置，從M、P、N到B點的距離分別為SM、SP、SN．依據(jù)上述實驗步驟，請回答下面問題：

(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應滿足m1_______m2(填寫“>”、“=”或“<”)；

(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中____點，m2的落點是圖中____點；

(3)用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示，只要滿足關系式________________，就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的；

(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞，用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示，只需比較_______與______________是否相等即可。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧波，實線為t=0s時的波動圖像，虛線為t=0.6s秒適當波動，圖像波的周期T>0.6s則

A. 波的周期為2.4s

B. 經(jīng)過0.4s ，P點經(jīng)過的路程為4m

C. 在t=0.5s時，Q點到達波峰位置

D. 在t=1.3s時，P沿y軸正方向運動，且位移為1m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個大小相等的小鋼球A和B，質(zhì)量分別為和，用輕繩懸掛在水平支架上，兩根輕繩相互平行，兩個鋼球的球心等高。當把小球A向左拉起一定高度，然后由靜止釋放，在最低點與小球B發(fā)生碰撞，且碰撞過程中無能量損失。以下說法正確的是(　 　)

A. 第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等

B. 第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等

C. 第一次碰撞后，兩球上升的最大高度相同

D. 第一次碰撞后的瞬間，兩球的動能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,E為電源,R為電阻,D為理想二極管,P和Q構(gòu)成一理想電容器,M、N為輸出端,讓薄金屬片P以圖示位置為中心在虛線范圍內(nèi)左右做周期性往復運動,而Q固定不動.下列說法中正確的是(　　)

A. P每次向右運動,電容器的電容就會增大

B. P每次向左運動,電容器的電壓就會增大

C. 隨著P的左右運動,兩板間電場強度最終會保持不變

D. 隨著P的左右運動,輸出端會有周期性脈沖電壓輸出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為M＝1.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過(不計子彈穿過物塊的時間)，如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2。在這一個過程中下列判斷正確的是(　 　)

A. 傳送帶速度大小2m/s，逆時針轉(zhuǎn)動

B. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2

C. 傳送帶對物塊做的功為-6J

D. 物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為4J

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