【题目】如图所示,在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C,三者处于同一直线上,质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m,初始A、B用轻弹簧栓连处于静止状态,C以初速度v0向左运动,B、C相碰后以相同速度向左运动但不粘连,求
(1)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能EP1.
(2)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能EP2
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)B、C碰撞动量守恒:
mcv0=(mB+mc)vBC.
第一次ABC共速时弹簧压缩量最大,A、B、C组成系统为研究对象
(mB+mc)vBC=(mA+mB+mc)v1
(2)B与C碰后至弹簧第一次恢复原长为研究过程,A、B、C组成系统为研究对象,由系统动量守恒:
(mB+mC)v1=(mB+mC)v2+mAv3.
由系统机械能守恒:
可得:,
即弹簧第一次恢复原长时B、C正在向右运动,此后C将一直向右匀速运动,B先向右减速到0,再向左加速至与A共速时弹簧的伸长量最大,该过程A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒,所以有:
mBv2+mAv3=(mA+mB)v4
由v2、v3的值及的值可解得:
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【题目】在电影中常看到这样的场景,汽车以比较大的速度从悬崖飞出,落至山坡上,场面十分惊险震撼,拍摄时为研究该问题,把场景简化为如下物理模型,汽车(可看为质点,忽略空气阻力)以初速度v0=15m/s从悬崖边缘O点水平抛出,在空中飞行1s后恰好从坡顶A点掠过,接着在空中相继滑行一段时间后落到山坡AB上,假定α=53°,,cos53°=0.6,sin53°=0.8,求:
(1)A点离悬崖边缘O点的水平距离和高度差?
(2)汽车在空中飞行的总时间和在山坡上的落地点距离A的长度;
(3)汽车经过A后在空中运动过程中,距离山坡AB的最远距离是多少?
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【题目】在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中。
(1)关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是_____
A.先测量原长,后竖直悬挂 B.先竖直悬挂,后测量原长
C.先后顺序对实验结果无影响 D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重
(2)为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为____________________。这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为_____N/m(结果保留3位有效数字)。若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧_____(填“甲”或“乙”)。
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【题目】在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出两个计数点1、3跟0点的距离分别为_____、_____。计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s。
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【题目】如图所示,飞船在地面指挥控制中心的控制下,由近地点圆形轨道A,经椭圆轨道B转变到远地点的圆轨道C。轨道A与轨道B相切于P点,轨道B与轨道C相切于Q点,以下说法错误的是( )
A.卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小
B.卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率
C.卫星在轨道B上经过P点的加速度与在轨道A上经过P点的加速度是相等的
D.卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力
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【题目】如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A. 小球的动能先增大后减小
B. 小球的机械能在不断增大
C. 小球、弹簧、地球构成的系统机械能不断减小
D. 弹簧的弹性势能先增大后减小
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【题目】我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电,显示了EAST装置具有良好的整体性能,使等离子体约束时间达1000s,温度超过1亿摄氏度,这标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平.合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方.核聚变的主要原料是氘,在海水中含量极其丰富.已知氘核的质量为m1,中子的质量为m2,的质量为m3,质子的质量为m4,则下列说法中正确的是( )
A.两个氘核聚变成一个所产生的另一个粒子是质子
B.两个氘核聚变成一个所产生的另一个粒子是电子
C.两个氘核聚变成一个所释放的核能为(2m1﹣m3﹣m4)c2
D.两个氘核聚变成一个所释放的核能为(2m1﹣m3﹣m2)c2
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系x轴的上方(,
)区域范围内存在着匀强磁场,磁感应强度为B。在空间(
,
)处有一粒子源P,能向平面内各个方向发射质量为m、带电量为-q,速度为
的带电粒子。(已知
,答案涉及位置或长度的均用a表示),求:
(1)x轴上能接收到粒子的区域长度L1;
(2)x上能被不同角度射出的两个粒子打中的区域长度L2;
(3)若在x轴的正半轴上铺设挡板,且粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并反弹,每次反弹后速度方向相反,大小为原来的0.6倍,则求这些粒子出磁场时的纵坐标y及粒子在磁场中运动的时间。
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【题目】利用图所示的装置可以验证机械能守恒定律。实验中让重锤拖着纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点,要验证机械能是否守恒,需要比较的是________________。右图是某次实验得到的一条纸带,O点事重锤开始下落时打出的点,A、B、C是按打点先后顺序选出的三个计数点。通过测量得到O、A间的距离为h1,O、B间距离为h2,O、C间距离为h3。已知重锤的质量为m,两个相邻的时间为T,重力加速度为g。从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中,重锤动能的增加量为__________。
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