(2)若物體m2 達最大速度時.物體m2 已相對小車移動了距離s.求此時m1的速度和這一個過程彈簧釋放的彈性勢能,(3)如果在細線燒斷前彈簧的彈性勢能為E.A點到小車最右端的距離為L.則當E滿足什么條件物塊m2能離開小車.并求離開小車時物塊的速度 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=2kg的A、B兩物體用勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧豎直連接起來．在彈簧為原長的情況下，使A、B整體從靜止開始自由下落，當重物A下降A(chǔ)時，重物B剛好與水平地面相碰，假定碰撞后的瞬間重物B不反彈，也不與地面粘連，整個過程中彈簧始終保持豎直狀態(tài)，且彈簧形變始終不超過彈性限度．已知彈簧的形變?yōu)閤時，其彈性勢能的表達式為Er=
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kx2．若重物A在以后的反彈過程中恰能將重物B提離地面，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）重物A自由下落的高度h
（2）從彈簧開始被壓縮到重物B離開水平地面的過程中，水平地面對重物B的最大支持力．

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如圖所示，質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=2kg的A、B兩物體用勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧豎直連接起來．在彈簧為原長的情況下，使A、B整體從靜止開始自由下落，當重物A下降A(chǔ)時，重物B剛好與水平地面相碰，假定碰撞后的瞬間重物B不反彈，也不與地面粘連，整個過程中彈簧始終保持豎直狀態(tài)，且彈簧形變始終不超過彈性限度．已知彈簧的形變?yōu)閤時，其彈性勢能的表達式為Er=kx2．若重物A在以后的反彈過程中恰能將重物B提離地面，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）重物A自由下落的高度h
（2）從彈簧開始被壓縮到重物B離開水平地面的過程中，水平地面對重物B的最大支持力．

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在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為m1的小車，質(zhì)量為m2的物體與一輕彈簧固定相連，彈簧另一端與小車左端固定連接，將彈簧壓縮后用細線將m2拴住，m2靜止在小車上的A點，如圖10所示.設(shè)m2與m1間的動摩擦因數(shù)為μ,O點為彈簧原長位置，將細線燒斷后，m2、m1開始運動，則：

圖10

（1）當m2位于O點左側(cè)還是右側(cè)時，物體m2的速度最大？簡要說明理由.?

（2）若物體m2達到最大速度v2時，物體m2已相對小車移動了距離s,求此時m1的速度v1和這一過程中彈簧釋放的彈性勢能Ep.

（3）判斷m2與m1最終運動狀態(tài)是靜止、勻速運動還是相對往復(fù)運動，并簡要說明理由.

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（16分）根據(jù)量子理論，光子具有動量。光子的動量等于光子的能量除以光速，即，光照射到物體表面并被反射時，會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”。光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)。光壓的產(chǎn)生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強。

（1）激光器發(fā)生的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S.當該激光束垂直照射在物體表面，試計算單位時間內(nèi)到達物體表面的光子的總動量.

（2）若該激光束被物體表面完全反射，試求出其在物體表面引起的光壓表達式.

（3）設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當然這只有當太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少米（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）？設(shè)平板處于地球繞太陽運動的公轉(zhuǎn)軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內(nèi)各行星對平板的影響.已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2?s（即在單位時間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10－3m/s2）。

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根據(jù)量子理論，光子具有動量，光子的動量等于光子的能量除以光速，即p＝．光照射到物體表面并被反射時，會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”．光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)．光壓的產(chǎn)生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強．

(1)激光器發(fā)出的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S．當該激光束垂直照射在物體表面時，試計算單位時間內(nèi)到達物體表面的光子的總動量；

(2)若該激光束被物體表面完全反射，證明其在物體表面引起的光壓是；

(3)設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當然這只有當太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行．現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系．試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少？設(shè)平板處于地球繞太陽運行的公轉(zhuǎn)軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內(nèi)各行星對平板的影響，已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2·s(即在單位時間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量)，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10－3m/s2．

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一．選擇題

  1．C 

2．D 

3．C 

4．C 

5．B 

6．B 

7．B 

8．A 

9. AC

10. BD

二．實驗題

11．（8分）（1）3.177mm (2分)  注意：（3.176mm和3.178mm也給分)

    （2）① 略（2分） ②彈簧的自由長度(或答彈簧的原長) (1分，說明：答“彈力為零時彈簧的長度”不給分)    ③ 95―105N/m （2分）  ④彈簧彈力與彈簧形變量成正比.( 1分，說明：答“彈簧彈力與彈簧長度成線性關(guān)系”的不給分)

12．（10分）

⑴②紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻，使指針指0Ω。（2分）

⑵ D（2分）

⑶0.260 （2分）  

⑷12（2分）

⑸利用直流電壓10V量程，逐段測量各元件和導(dǎo)線兩端電壓。（2分）

三．計算題（52分）

13（15分）

⑴解：對帶電粒子在加速過程中應(yīng)用動能定理：

………………………………………………………………⑴

解得：V………………………………………………………⑵

⑵對磷離子做勻速圓周運動應(yīng)用牛頓定律：

      ………………………………………………………………⑶

解得：……………………………………………………………⑷

評分標準：⑴⑵⑶每式4分，⑷式3分

14．（17分）

解⑴根據(jù)公式：P=IU　……………………………………………………………⑴

可解得兩檔電流分別為：

 ………………………………………………………⑵

              　………………………………………………………⑶

再根據(jù)電池容量可解得

 小時和小時

⑵經(jīng)分析可知，檔自行車以最大功率行駛且達勻速時速度最大，因此有：

              F牽=kmgvm …………………………………………………………⑷

而            …………………………………………………………⑸

聯(lián)立⑷⑸并代入數(shù)據(jù)可得：vm=6m/s

⑶忽略自行車啟動和減速過程，可認為自行車以最大速度勻速行駛3小時，即

               Sm=vvt2=6×3600×2=43200m=43.2km

評分標準：⑴⑵兩問各7分，⑶問3分，共17分

15（2分）．

解：⑴(1)對m2，先做加速運動，后做減速運動，當彈力等于摩擦力時，速度最大，則m2速度最大在O點的左側(cè)……3分

(2) ……3分

……3分

    (3) ……2分

……3分

……3分

 ……1分

方向水平向右……2分

 

 

 

 

 


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