18．如圖所示，質(zhì)量為3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車左端固定的支架通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為1kg的小球B（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球距離車面0.8m．某一時(shí)刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時(shí)間可忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂．此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．求：
①繩未斷前小球與砂桶的水平距離．
②小車系統(tǒng)的最終速度大小
③整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

分析 （1）A與C的碰撞動(dòng)量守恒，由此求出A的速度；小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由H=$\frac{1}{2}$gt2求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再結(jié)合水平方向的位移關(guān)系即可求出；
（2）系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由此即可求出最終的速度；
（3）由功能關(guān)系即可求出系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

解答 解：
①A與C的碰撞動(dòng)量守恒：mAv0=（mA+mC）v1，得：v1=3m/s
設(shè)小球下落時(shí)間為t，則：H=$\frac{1}{2}$gt2，t=0.4s    
所以：△x=（v0-v1）t=0.4m    
②設(shè)系統(tǒng)最終速度為v2，由水平方向動(dòng)量守恒：
（mA+mB） v0=（mA+mB+mC）v2  得：v2=3.2m/s   
③由能量守恒得：
△E=mBgH+$\frac{1}{2}$（mA+mB） v02-$\frac{1}{2}$（mA+mB+mC）v22
解得：△E=14.4J 
答：①繩未斷前小球與砂桶的水平距離是0.4m．
②小車系統(tǒng)的最終速度大小是3.2m/s
③整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能是14.4J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，要注意正確選擇研究對(duì)象，并分析系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒；然后才能列式求解；同時(shí)要注意不能漏掉小球的重力勢(shì)能．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2，P為Q1、Q2連線上的點(diǎn)，且Q1到P點(diǎn)的距離大于Q2到P點(diǎn)的距離，Q1和Q2之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中的曲線所示，規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．Q1一定大于Q2
B．Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷
C．電勢(shì)最低處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
D．Q1和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星簡(jiǎn)化后的軌道示意圖如圖3所示，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過(guò)發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過(guò)調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道．衛(wèi)星開始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)．已知地球與月球的質(zhì)量之比為a，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛(wèi)星在停泊軌道（可視為近地衛(wèi)星軌道）和工作軌道上均可視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　�。�
A．衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的速度之比為$\sqrt{\frac{a}}$
B．衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的周期之比為$\sqrt{\frac{a}}$
C．衛(wèi)星在停泊軌道運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度7.9km/s
D．衛(wèi)星在停泊軌道運(yùn)行的速度小于地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的運(yùn)動(dòng)速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的儀器，其核心部分是兩個(gè)D形金屬扁盒，兩盒分別接在高頻交流電源兩極上，以便在盒間的窄縫中形成電場(chǎng)，使粒子每次經(jīng)過(guò)窄縫時(shí)都得到加速．兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源發(fā)出的粒子電量為q，質(zhì)量為m；D形金屬扁盒半徑為R，兩D形盒間的高頻交流電壓的峰值為U．求：
（1）所加交流電的頻率多大？
（2）粒子離開加速器時(shí)的最大動(dòng)能是多少？
（3）從粒子源發(fā)出的粒子被加速到最大動(dòng)能所需的時(shí)間是多少？（忽略粒子在電場(chǎng)中加速的時(shí)間）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，兩光滑斜面與光滑水平面間夾角均為θ，兩斜面末端與水平面平滑對(duì)接．可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B質(zhì)量分別為m、βm（β為待定系數(shù)），物塊A從左邊斜面h高處由靜止開始沿斜面下滑，與靜止于水平軌道的物塊B正面相撞，碰后物塊A、B立即分開，它們能達(dá)到的最大高度均為$\frac{1}{4}$h．兩物塊經(jīng)過(guò)斜面與水平面連接處及碰撞過(guò)程中均沒(méi)有機(jī)械能損失，重力加速度為g．求：

（1）待定系數(shù)β；
（2）第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)木塊A、B各自的速度；
（3）物塊A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度，并討論木塊A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4．變壓器均為理想變壓器．則（　�。�
A．要使用戶得到220V的電壓，應(yīng)滿足n2：n1＞n3：n4
B．隨著用戶用電功率的增加，降壓變壓器原線圈兩端的電壓變小
C．輸電線路上損耗的功率與升壓變壓器的輸出功率成正比
D．輸電線上的電流小于用戶得到的總電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．某學(xué)生用圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究超重現(xiàn)象．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得到的紙帶的一部分如圖（乙）所示，圖中標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出．（不計(jì)一切摩擦與空氣阻力）

（1）重物A運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.13m/s2，打c點(diǎn)時(shí)重物B的速度V=0.36m/s（計(jì)算結(jié)果取兩位小數(shù)）
（2）實(shí)驗(yàn)前用手持B且保持A、B不動(dòng)，圖中彈簧秤的讀數(shù)為F1，下落過(guò)程中彈簧秤的讀數(shù)為F2，實(shí)驗(yàn)后取下重物B用彈簧秤直接稱B的讀數(shù)為F3，用天平測(cè)得重物A與B的質(zhì)量分別為M1、M2．不計(jì)彈簧秤、紙帶和繩的質(zhì)量．可驗(yàn)證超重的等式是（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．M2a=F2-F1
B．M2a=F1-F2
C．（M1+M2）a=F1+F3．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖左邊為一帶正電的小球，右邊為一金屬圓環(huán)，外殼接地，電場(chǎng)線的分別如圖所示，則下列說(shuō)法正確中的是（　　）
A．a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
B．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C．若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)能減少
D．若將一正試探電荷沿金屬環(huán)的外表面移動(dòng)半圈，則電場(chǎng)力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的器材如下：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為8V、內(nèi)阻約為 2Ω）
B．電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
C．電流表A（0-1A）
D．電阻箱R（0-99999.9Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）
F．滑動(dòng)變阻器（0-100Ω）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）采用圖甲所示電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻RV．調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針滿偏，此時(shí)電阻箱示數(shù)為R1；再調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表指針指在滿刻度的一半處，此時(shí)電阻箱示數(shù)為R2．
①電壓表內(nèi)阻RV=R2-2R1．
②關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有AD．
A．實(shí)驗(yàn)中電源可使用待測(cè)電源
B．閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最小
C．調(diào)節(jié)電壓表滿偏時(shí)，電阻箱的阻值是逐漸增大的
D．實(shí)驗(yàn)中忽略了電源的內(nèi)阻，會(huì)使測(cè)量值偏大
（2）若測(cè)得電壓表內(nèi)阻RV=3010Ω，與之串聯(lián)R=6020Ω的電阻，將電壓表的量程變?yōu)?V．
（3）為測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙電路連接完整．實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E（選填“E”或“F”），并指出產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)原因（寫出一點(diǎn)）：電壓表的分流．

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