【題目】如圖所示,固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg.兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上.小車質(zhì)量為M=0.3kg,車面與平臺的臺面等高,小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點,小車的上表面左端點PQ點之間是粗糙的,滑塊BPQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,Q點右側(cè)表面是光滑的.點燃炸藥后,A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度大小為6m/s,而滑塊B則沖向小車.兩滑塊都可以看作質(zhì)點,炸藥的質(zhì)量忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=10m/s2.求:

(1)A、B分離時滑塊B的速度vB大小;

(2)若L=0.8m,滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep;

(3)要使滑塊B既能擠壓彈簧,又最終沒有滑離小車,則小車上PQ之間距離L的取值范圍.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)A、B分離時由動量守恒定律得:

解得:

(2)滑塊B沖上小車后將彈簧壓縮到最短時,彈簧具有最大彈性勢能,由動量守恒定律得:

由能量守恒定律:

解得:

(3)滑塊最終沒有離開小車,滑塊和小車具有共同的末速度,設(shè)為u,滑塊與小車組成的系統(tǒng)由動量守恒定律得:

若小車PQ之間的距離L足夠大,則滑塊還沒與彈簧接觸就已經(jīng)與小車相對靜止,設(shè)滑塊恰好滑到Q點,由能量守恒定律得:

聯(lián)立解得:;

若小車PQ之間的距離L不是很大,則滑塊必然擠壓彈簧,由于Q點右側(cè)是光滑的,滑塊必然被彈回到PQ之間,設(shè)滑塊恰好回到小車的左端P點處,由能量守恒定律得:

解得:

綜上所述,要使滑塊既能擠壓彈簧,又最終沒有離開小車,PQ之間的距離L應(yīng)滿足的范圍是:。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑水平面上,一個質(zhì)量為2kg的物體從靜止開始運動,在前2s受到一個沿正東方向、大小為2N的水平恒力作用;從第2s末開始改為正北方向、大小為4N的水平恒力作用了1 s,求物體在3s內(nèi)的位移大小和3s末的速度大小及方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖,運動員從O點由靜止開始,在不借助其它外力的情況下,自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出,然后落到斜坡上的B點。已知A點是斜坡的起點,光滑圓弧軌道半徑為40m,斜坡與水平面的夾角θ=30°,運動員的質(zhì)量m=50 kg,重力加速度g=10 m/s2。下列說法正確的是

A. 運動員從O運動到B的整個過程中機械能守恒

B. 運動員到達A點時的速度為20 m/s

C. 運動員到達B點時的動能為10 kJ

D. 運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s

【答案】AB

【解析】運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功,機械能守恒.故A正確;運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒,所以:

mvA2=mgh=mgR(1-cos60°)所以:

B正確;設(shè)運動員做平拋運動的時間為t,則:x=vAt;y=gt2
由幾何關(guān)系: ,聯(lián)立得:

運動員從AB的過程中機械能守恒,所以在B點的動能:EkB=mgy+mvA2,代入數(shù)據(jù)得:EkB=×105J.故C D錯誤.故選AB.

點睛:本題是常規(guī)題,關(guān)鍵要抓住斜面的傾角反映位移的方向,知道平拋運動水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動,難度適中.

型】選題
結(jié)束】
88

【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面上固定一電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌,其間距為L,下端接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與斜面垂直(圖中未畫出)。質(zhì)量為m、阻值大小也為R的金屬棒ab與固定在斜面上方的勁度系數(shù)為k的絕緣彈簧相接,彈簧處于原長并被鎖定,F(xiàn)解除鎖定的同時使金屬棒獲得沿斜面向下的速度v0,從開始運動到停止運動的過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,在上述過程中(  )

A. 開始運動時金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間電壓為

B. 通過電阻R的最大電流一定是

C. 通過電阻R的總電荷量為

D. 回路產(chǎn)生的總熱量小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個質(zhì)點A、B、C以不變的速率同時從N點出發(fā),同時到達M點,三質(zhì)點的運動軌跡如圖所示,其中NAMNCM關(guān)于NM對稱。下列說法正確的是 ()

A. 三個質(zhì)點從NM發(fā)生的位移相同

B. 三個質(zhì)點的速率均相同

C. 到達M點時速率最大的一定時B

D. A、C兩質(zhì)點從NM的瞬時速度總相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處開始下滑,則(  )

A. 在以后的運動過程中,小球和槽的動量始終守恒

B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,小球能回到槽高h

D. 被彈簧反彈后,小球和槽都做速率不變的直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角可調(diào)。打點計時器的工作頻率為50Hz。紙帶上計數(shù)點的間距如圖(b)所示,其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出。

①部分實驗步驟如下:

A. 測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶。

B. 接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車。

C. 將小車停靠在打點計時器附近,小車尾部與紙帶相連。

D. 把打點計時器固定在平板上,讓紙帶穿過限位孔。

上述實驗步驟的正確順序是:____________________(用字母填寫)。

②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=_________s。

③計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5=_________。

④為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計算式應(yīng)為a=_________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①②和③所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確,且均以aa′、bb為界面畫光路圖.

(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(偏大”“偏小” “不變可能偏大、可能偏小、可能不變”).

(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(偏大”“偏小” “不變可能偏大、可能偏小、可能不變”).

(3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________.(偏大”“偏小” “不變可能偏大、可能偏小、可能不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為ra是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r。b點在小輪上,它到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中,皮帶不打滑。則(  )

A. a點與b點的線速度大小相等

B. a點與b點的角速度大小相等

C. a點與c點的線速度大小相等

D. a點與d點的向心加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于氫原子能級的躍遷,下列敘述中正確的是( )

A. 用波長為60 nmX射線照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子

B. 用能量為10.2 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

C. 用能量為11.0 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

D. 用能量為12.5 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

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