精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,在光滑水平地面上,有一右端装有固定的竖直挡板的平板小车质量m1=4.0 kg,挡板上固定一轻质细弹簧.位于小车上A点处的质量为m2=1.0 kg的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0=2.0 m/s的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以v1=1.0 m/s的速度水平向左运动,取g=10 m/s2。求:

(i)小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小;

(ii)若弹簧始终处于弹性限度内,求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能。


(ⅰ)以v1的方向为正方向,则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中,小车动量变化量的大小为                 ①     2分

(ⅱ)小车与墙壁碰撞后向左运动,木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时,二者速度大小相等,此后木块和小车在弹簧弹力的作用下,做变速运动,当两者具有相同速度时,二者相对静止。整个过程中,小车和木块组成的系统动量守恒

设小车和木块相对静止时的速度大小为v,根据动量守恒定律有

                          ②     2分

解得       v = 0.40m/s                              ③     1分

当小车与木块首次达到共同速度v时,弹簧压缩至最短,此时弹簧的弹性势能最大

设最大弹性势能为EP,根据机械能守恒定律可得

               ④     2分

          EP=3.6 J                  ⑤     2分


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


在“研究平抛运动”实验中,一定要使斜槽末端的切线保持_______。

平抛物体的运动规律可以概括为两点: ① 水平方向做匀速运动; ② 竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片, A 球就水平飞出,同时 B球被松开做自由落体运动,改变小锤的打击力度,两球总能同时落到地面,这个实验                             (   )

A.只能说明上述规律中的第 ① 条    B.只能说明上述规律中的第 ② 条

C.不能说明上述规律中的任何一条    D.能同时说明上述两条规律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


下列说法中正确的是                     

A.光是一种概率波,物质波也是概率波

B.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在

C.某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率和波长都将改变

D.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


 如图,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x.在这个过程中,以下结论正确的是

       A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+x)

       B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ff  x

       C.小物块克服摩擦力所做的功为Ff (L+x)

       D.小物块和小车增加的机械能为F x

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是    。 (填正确答案标号。选对l个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

    A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m

    B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m

    C.若两个分子间距离增大,则分子势能也增大

    D.由分子动理论可知:温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同

    E.质量和温度都相同的氢气和氧气(视为理想气体),氢气的内能大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


图中是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,此时质点B运动到波峰,质点C恰好通过平衡位置. 该波的周期为4.0s,关于质点BC下列说法中正确的是      

A.它们开始振动时的运动方向相同   

B.此刻以后的1s内C质点的加速度方向一直沿y轴正方向

C.在开始振动后的任何连续的2s内,合外力对它们做的功都为零

D.它们振动过程中的任意1s内通过的路程均为2.0cm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,表面绝缘、倾角q=30°的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行. 斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,磁场上边界到挡板的距离s=0.55m. 一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边长L=0.50m. 从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,并与挡板发生碰撞,碰撞过程的时间可忽略不计,且没有机械能损失. 线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示. 已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3,重力加速度g取10 m/s2.

(1)求线框受到的拉力F的大小;

(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足vv0-(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小,x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小),求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在光滑平直轨道上有ABC三个物体,物体AB均向右匀速运动,物体B的速度速度vB= 4.0m/s,B先与C碰撞,碰撞后BC分离,之后B再与A碰撞粘在一起共同运动,且最后三个物体具有相同的速度v =2m/s,已知A的质量mA = 2kg,B的质量mB = 2kg,C的质量mC = 3kg.求:

BC碰撞后B的速度;

② 碰前A的速度vA

③ 整个过程中,系统由于碰撞产生的内能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图,在直角坐标xoy平面内有足够长的OPOQ两挡板,O与平面直角坐标系xoy的坐标原点重合,竖直挡板OQ位于y轴上,倾斜挡板OPOQθ=60°角。平行正对的金属板AB间距d=0.5 m,板长m,A板置于x轴上,B板的右侧边缘恰好位于OP上的一个小孔K处。现有一质子从AB左端紧贴A板处沿x轴正方向以m/s的速度射入,能恰好通过小孔K。质子从小孔K射向位于OPOQ两挡板间,存在磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里,边界为矩形的磁场区域。已知该粒子在运动过程中始终不碰及两挡板,且在飞出磁场区后能垂直打在OQ面上,质子比荷C/kg,重力不计,不考虑极板外的电场。求:

(1)AB两板间电场强度大小E

(2)质子到达K点速度v的大小和方向;

(3)所加矩形磁场的最小面积。

查看答案和解析>>

同步练习册答案