【題目】如圖所示，光滑水平臺面左端有一小物塊A，右端有一小物塊B，右側(cè)面與一曲面相連。以臺面右側(cè)底端的O點為原點建立坐標系Oxy．已知，臺面的高度為2h，曲面的方程為y=x2，物塊A的質(zhì)量是物塊B質(zhì)量的n倍，A物塊以速度v0向右運動與物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞后物塊B沿水平方向飛出，忽略空氣阻力，重力加速度為g。

（1）求碰撞后瞬間物塊B的速度大��；

（2）n值不同，物塊B落到曲面時的動能也不同。求n取多大時，物塊B落到曲面時動能最小。

【答案】（1）v0（2）

【解析】

(1)設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為nm。對于碰撞過程，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：nmv0=nmv1+mv2

根據(jù)機械能守恒定律得：nmv02=nmv12+mv22

解得碰撞后瞬間物塊B的速度大�。�

v2=v0

(2)設(shè)物塊B落到曲面時下落的高度為H，水平位移為x，則H=，x=v2t，

則落到C點時，對應(yīng)的坐標為y=2h-H，x=v2t，

根據(jù)曲面的方程y=x2，

解得：

2h-H=（v2t）2

B平拋過程，根據(jù)動能定理得：mgH=-mv22

聯(lián)立得物塊B落到曲面時動能：

=

上式可以整理為：=

可知當即：時物塊B的動能最小。

聯(lián)立可得：

n=

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸開口向上放在水平地面上，缸內(nèi)有一固定的導(dǎo)熱板和一個可自由移動的活塞，開始時導(dǎo)熱板上、下封閉氣體、的壓強相等、溫度均為，氣柱氣體的體積為氣柱氣體體積為，已知大氣壓強為，活塞的質(zhì)量為，活塞的橫截面積為，氣缸足夠長，氣缸和活塞都是絕熱材料制成，給氣體緩慢加熱，當氣體體積相等時，電熱絲發(fā)出的熱量為，重力加速度為。求：

（1）當氣體體積相等時，中氣體的壓強多大？

（2）當氣體體積相等時，兩段氣體增加的總內(nèi)能是多少？

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【題目】如圖所示，水平面O點左側(cè)光滑，O點右側(cè)粗糙且足夠長，有10個質(zhì)量均為m完全相同的小滑塊（可視為質(zhì)點）用輕細桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點，滑塊2、3……依次沿直線水平向左排開，現(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第3個小滑塊進入粗糙地帶后到第4個小滑塊進入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運動，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 粗糙地帶與滑塊間的動摩擦因數(shù)

B. 勻速運動過程中速度大小

C. 第一個滑塊進入粗糙地帶后，第二個滑塊進入前各段輕桿的彈力大小相等

D. 在水平恒力F作用下，10個滑塊全部可以進入粗糙地帶

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用比值法定義物理量是物理學中一種常用的方法。下列四個選項中全部都應(yīng)用了比值定義法的是

①加速度②電場強度③電容④電流⑤導(dǎo)體電阻⑥磁感應(yīng)強度

A.①③⑤⑥B.②③⑤⑥C.②③④⑥D.①③④⑥

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在水平桌面上放置兩條相距l的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連．質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置并可沿導(dǎo)軌自由滑動．整個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度的大小為B．導(dǎo)體棒的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一個質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)．現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用h表示物塊下落的高度（物塊不會觸地），g表示重力加速度，其他電阻不計，則（　�。�

A. 電阻R中的感應(yīng)電流方向由a到c

B. 物體下落的最大加速度為

C. 若h足夠大，物體下落的最大速度為

D. 通過電阻R的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣水平面內(nèi)固定有兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌ab和ef，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)軌間分別接有兩個阻值均為r的定值電阻R1和R2，質(zhì)量為m、長度為d的光滑導(dǎo)體棒PQ放在導(dǎo)軌上，棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌與棒的電阻。在空間加上磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場，兩根完全相同的輕彈簧一端與棒的中點連接，另一端固定。初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài)且與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，現(xiàn)使導(dǎo)體棒獲得水平向左的初速度v0，在導(dǎo)體棒第一次運動至右端的過程中，R2上產(chǎn)生的焦耳熱為Q。下列說法正確的是（　�。�

A.初始時刻，棒所受安培力的大小為

B.棒第一次回到初始位置時，的電功率為

C.棒第一次到達右端時，兩根彈簧具有的彈性勢能之和為

D.從初始時刻至棒第一次到達左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為4Q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。若三個小球均處于靜止狀態(tài)，則c球的帶電量為（　�。�

A.+q B.-q C.+2qD.-2q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】二極管具有單向?qū)щ娦�，正向�(qū)〞r電阻幾乎為零，電壓反向時電阻往往很大。某同學想要測出二極管的反向電阻，進行了如下步驟：

步驟一：他先用多用電表歐姆檔進行粗測：將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，二極管的兩端分別標記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)；紅表筆接B端，黑表筆接A端時，指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應(yīng)將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；

步驟二：該同學粗測后得到RD=1490，接著他用如下電路（圖一）進行精確測量：已知電壓表量程0~3V，內(nèi)阻RV=3k。實驗時，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的電阻箱的電阻R，電源的內(nèi)阻不計，得到與的關(guān)系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動勢E=___________，二極管的反向電阻=__________；

步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實值相比，結(jié)果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當于“電源”，在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，金屬棒ab的長度為L，在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e，求電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功。

(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，該電場為渦旋電場，其電場線是一系列同心圓，單個圓上的電場強度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中，將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導(dǎo)線，與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I，電子的電荷量為e，求∶

a.金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢E感大�。�

b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。

(3)直流電動機的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有內(nèi)阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點O用水平繩系一個靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊，最初細繩處于伸直狀態(tài)（細繩足夠長）。閉合電鍵S后，桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運動。由于桿ab切割磁感線，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E'，且E'同電路中的電流方向相反，稱為反電動勢，這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E'之差。

a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化，并求桿的最終速度vm；

b.當電路中的電流為I時，請證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率為。

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同步練習冊答案