【題目】如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上放置一質(zhì)量為m的物塊B,B的下端連接一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與擋板相連接,B平衡時,彈簧的壓縮量為x0,O點為彈簧的原長位置。在斜面頂端另有一質(zhì)量也為m的物塊A,距物塊B為3x0,現(xiàn)讓A從靜止開始沿斜面下滑,A與B相碰后立即一起沿斜面向下運動,并恰好回到O點(A、B均視為質(zhì)點)。試求:
(1)A、B相碰后瞬間的共同速度的大;
(2)A、B相碰前彈簧具有的彈性勢能;
(3)若在斜面頂端再連接一光滑的半徑R=x0的半圓軌道PQ,圓軌道與斜面相切于最高點P,現(xiàn)讓物塊A以初速度v從P點沿斜面下滑,與B碰后返回到P點還具有向上的速度,試問:v為多大時物塊A恰能通過圓弧軌道的最高點?
【答案】(1)(2)mgx0(3)
【解析】
試題分析:(1)A與B球碰撞前后,A球的速度分別是v1和v2,因A球滑下過程中,機械能守恒,有:
mg(3x0)sin30°=mv12
解得:…①
又因A與B球碰撞過程中,動量守恒,有:mv1=2mv2…②
聯(lián)立①②得:
(2)碰后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)在運動過程中,機械能守恒.
則有:EP+2mv22=0+2mgx0sin30°
解得:EP=2mgx0sin30°2mv22=mgx0mgx0=mgx0…③
(3)設(shè)物塊在最高點C的速度是vC,
物塊A恰能通過圓弧軌道的最高點C點時,重力提供向心力,得:
所以: ④
C點相對于O點的高度:
h=2x0sin30°+R+Rcos30°=x0…⑤
物塊從O到C的過程中機械能守恒,得:mvo2=mgh+mvc2…⑥
聯(lián)立④⑤⑥得:…⑦
設(shè)A與B碰撞后共同的速度為vB,碰撞前A的速度為vA,滑塊從P到B的過程中機械能守恒,得:mv2+mg(3x0sin30°)=mvA2…⑧
A與B碰撞的過程中動量守恒.得:mvA=2mvB…⑨
A與B碰撞結(jié)束后從B到O的過程中機械能守恒,得:2mvB2+E
由于A與B不粘連,到達O點時,滑塊B開始受到彈簧的拉力,A與B分離.
聯(lián)立⑦⑧⑨⑩解得:
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【題目】能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ).下列關(guān)于能量守恒和能源的說法正確的是( )
A.能量是守恒的,能源是取之不盡、用之不竭的
B.能量的耗散反映了能量是不守恒的
C.開發(fā)新能源,是緩解能源危機的重要途徑
D.對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減小,形成“能源危機”
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、導軌間距為L,導體棒電阻為R,初始時靜止于光滑的水平軌道上,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,其方向與軌道平面成θ角斜向上方,開關(guān)閉合后導體棒開始運動,則( )
A.導體棒受安培力方向水平向左
B.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN所受安培力大小為
C.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN所受安培力大小為sinθ
D.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN的加速度為sinθ-g
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【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示.t=0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出.微粒運動過程中未與金屬板接觸.重力加速度的大小為g.關(guān)于微粒在0~T時間內(nèi)運動的描述,正確的是( )
A.末速度大小為v0
B.末速度沿水平方向
C.重力勢能減少了mgd
D.克服電場力做功為mgd
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究平拋運動規(guī)律的實驗中:
(1)讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡:
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持_______;
B.每次釋放小球的位置必須____(選填“相同”或“不同”);
C.每次必須由____釋放小球(選填“運動”或“靜止”);
D.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸;
E.將小球的位置記錄在白紙上后,取下白紙,將點連成__(選填“折線”“直線”或“光滑曲線”)
(2)某同學在做實驗中,忘記記下小球拋出點的位置O,A為小球運動一段時間后的位置(如圖所示)。g取10 m/s2,根據(jù)圖象,可知小球的初速度為____m/s;小球拋出點的位置O的坐標為_____。
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【題目】如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于0點(圖中未標出).物塊的質(zhì)量為m,AB=a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從0點拉至A點,拉力做的功為W.撤去拉力后物塊由靜止向左運動,經(jīng)O點到達B點時速度為零.重力加速度為g.則上述過程中( )
A.物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于
B.物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于
C.經(jīng)0點時,物塊的動能小于
D.物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能
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