【題目】如圖所示，用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上運動，彈簧處于原長，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，B與C碰撞后二者粘在一起運動．在以后的運動中，求：

(1)當彈簧的彈性勢能最大時，物體A的速度多大？

(2)彈性勢能的最大值是多大？

(3)通過計算判斷，A的速度有可能向左嗎？

【答案】（1）3m/s；（2）12J；（3）A不可能向左運動

【解析】（1）當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大．
由于A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒：
（mA+mB）v=（mA+mB+mC）vA′ …… ①
由①式解得vA′=3m/s …… ②
（2）B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為v′，則：
mBv=（mB+mC）v′ …… ③

由③式解得：v′=2m/s …… ④
設(shè)物A速度為vA′ 時，彈簧的彈性勢能最大為Ep，根據(jù)能量守恒：
…… ⑤

由⑤式解得：Ep═12J …… ⑥
（3）系統(tǒng)動量守恒：mAv+mBv=mAvA+（mB+mC）vB …… ⑦
設(shè)A的速度向左，vA＜0，vB＞4m/s，則作用后A、B、C動能之和：
E′=＞…… ⑧

實際上系統(tǒng)的總機械能為：E=Ep+…… ⑨
根據(jù)能量守恒定律，E'＞E是不可能的，所以A不可能向左運動．

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，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強磁場，有5個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進入磁場，在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動軌跡為相應(yīng)的圓弧，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示．

粒子編號

質(zhì)量

電荷量(q>0)

速度大小

1

m

2q

v

2

2m

2q

2v

3

3m

－3q

3v

4

2m

2q

3v

5

2m

－q

v

由以上信息可知，從圖中abc處進入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為( )

A．3,5,4 B．4,2,5

C．5,3,2 D．2,4,5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】奧斯特深信電和磁有某種聯(lián)系。為了研究這種聯(lián)系，有一次他拿一根細鉑絲接到電源上，在它的前面放一枚磁針，試圖用鉑絲來吸引磁針。結(jié)果鉑絲變灼熱，甚至發(fā)光了，磁針卻紋絲不動。你認為，奧斯特該次實驗失敗的主要原因可能是（ ）

A. 電源的正負極顛倒了

B. 磁針的磁性顛倒了

C. 地球磁場的干擾

D. 磁針位置不正確

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,坐標系xOy在豎直平面內(nèi),y軸的正方向豎直向上,y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強電場E1=2 N/C,y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向外,B=1 T,電場方向豎直向上,E2=2 N/C.t=0時刻,一個帶正電的質(zhì)點在O點以v=2 m/s的初速度沿著與x軸負方向成45°角射入y軸的左側(cè)空間,質(zhì)點的電荷量為q=1×10-6 C,質(zhì)量為m=2×10-7 kg,重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)質(zhì)點從O點射入后第一次通過y軸的位置;

(2)質(zhì)點從O點射入到第二次通過y軸所需時間;

(3)質(zhì)點從O點射入后第四次通過y軸的位置.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，第四象限內(nèi)存在沿y軸負方向、電場強度為E的勻強電場．從y軸上坐標為(0，a)的點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與y軸正方向成30°～150°角，且在xOy平面內(nèi)．結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進入第四象限的復(fù)合場區(qū)．已知帶電粒子的電荷量為＋q，質(zhì)量為m，不計粒子的重力，不計粒子之間的相互影響．

(1)確定進入磁場速度最小的粒子的速度方向，并求出速度大�。�

(2)所有通過磁場區(qū)的粒子中，求出最短時間與最長時間的比值．

(3)從x軸上x＝(－1)a的點射入第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上y＝－b的點，求該粒子經(jīng)過y＝－b點時的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)一物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F的作用下開始向上運動，如圖甲所示．在物體運動過程中，空氣阻力不計，其機械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中曲線上點A處的切線的斜率最大．則( )

A．在x1處物體所受拉力最大

B．在x2處物體的速度最大

C．在x1～x3過程中，物體的動能先增大后減小

D．在0～x2過程中，物體的加速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為M=3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊A�，F(xiàn)以地面為參考系，給A和B一大小均為4.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A并沒有滑離B板，站在地面上的觀察者看到在一段時間內(nèi)物塊A做加速運動，則在這段時間內(nèi)的某時刻，木板B相對地面的速度大小可能是（ ）

A. 3.0m/s B. 2.8m/s C. 2.4m/s D. 1.8m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek－h(huán)圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，取g＝10m/s2，由圖象可知( )

A.小滑塊的質(zhì)量為0.2kg

B.彈簧最大彈性勢能為0.32J

C.輕彈簧原長為0.2m

D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.18J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于速度與加速度，下列說法中正確的（　　）

A. 物體加速度不為零，速度一定為零

B. 加速度為零，物體的速度也可能變化

C. 速度變化越快，加速度一定越大

D. 加速度越小，速度一定越小

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