【題目】如圖所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C．B的左側(cè)固定-輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))．設(shè)A以速度朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A.B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短．求從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中，

(1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能．

【答案】（1）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為；

（2）A與擋板分離時(shí)，A的速度為0.28v0，方向與v0相反．

【解析】

(ⅰ) 從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí)， 對(duì)A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得 2mv0=3mv1①

此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2，損失的機(jī)械能為ΔE，對(duì)B、C組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得 mv1=2mv2②

m=ΔE+(2m)③ 聯(lián)立①②③式得 ΔE=m④

(ⅱ) 由②式可知v2< v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速度為v3，此時(shí)彈簧被壓縮至最短，其彈性勢(shì)能為Ep．由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得 2mv0=4mv3⑤

2m－ΔE=(4m)+Ep⑥

聯(lián)立④⑤⑥式得 Ep=m⑦

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題。

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。（小球質(zhì)量關(guān)系滿足m1> m2）

接下來要完成的必要步驟是__________。(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OM、ON

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______________________[用(2)中測(cè)量的量表示]。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成。

(1)示意圖中，a端就是電源________極。

(2)光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí)，_____________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a–x關(guān)系如圖中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，則

A. M與N的密度相等

B. Q的質(zhì)量是P的3倍

C. Q下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍

D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓在思考萬有引力定律時(shí)就曾想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大， 落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示是牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星，它沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

A. 地球的球心與橢圓的中心重合

B. 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在發(fā)射一顆質(zhì)量為m的地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將其發(fā)射到貼近地球表面的圓軌道Ⅰ上(離地面高度忽略不計(jì))，再通過一橢圓軌道Ⅱ變軌后到達(dá)距地面高為h的預(yù)定圓軌道Ⅲ上．已知衛(wèi)星在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)行的加速度為g，地球半徑為R，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量不變，則(　　)

A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的加速度大小為g

B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的線速度大小為

C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的速率大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的速率

D.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大于在軌道Ⅰ上的動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是半徑R=0.80m的光滑1/4圓弧軌道，半徑OB豎直，光滑水平地面上緊靠B點(diǎn)靜置一質(zhì)量M=3.0kg的小車，其上表面與B點(diǎn)等高�，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)滑上小車，最后與小車達(dá)到共同速度。已知滑塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）滑塊剛滑至B點(diǎn)時(shí)，圓弧對(duì)滑塊的支持力大；

（2）滑塊與小車最后的共同速度；

（3）為使滑塊不從小車上滑下，小車至少多長。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“世界上第一個(gè)想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備(火箭(含燃料)、椅子、風(fēng)箏等)總質(zhì)量為M，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的熾熱燃?xì)庀鄬?duì)地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法中正確的是

A. 火箭的推力來源于空氣對(duì)它的反作用力

B. 在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為

C. 噴出燃?xì)夂笕f戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為

D. 在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設(shè)備機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為m的木 板B，木板表面光滑，左端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為2m的木塊A以速度v0從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中，下列判斷正確的是

A.彈簧壓縮量最大時(shí)，B板運(yùn)動(dòng)速率最大

B.B板的加速度一直增大

C.彈簧給木塊A的沖量大小為2mv0/3

D.彈簧的最大彈性勢(shì)能為mv02/3

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