练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．光滑水平面上，用轻质弹簧连接的质量为mA=2kg，mB=3kg的A、B两物体都处于静止状态，此时弹簧处于原长状态．将质量为mc=5kg的物体C，从半径为R=3.2m的$\frac{1}{4}$光滑圆周轨道最高点由静止释放，如图所示，圆周轨道的最低点与水平面相切，B与C碰撞后粘合在一起运动．求：
    ①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
    ②在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能．

    分析 ①根据动能定理求出C物体下滑到水平面的速度，B、C碰撞过程中，BC组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求解碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
    ②在以后的运动过程中，当ABC三者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律以及能量守恒定律列式求解即可．

    解答 解：①对C下滑过程中，根据动能定理得：
    $\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=mgR$
    设B、C碰撞后的瞬间速度为v1，以C的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
    mCv0=（mB+mC）v1
    代入数据得：v1=5m/s
    ②由题意可知当A、B、C速度大小相等时弹簧的弹性势能最大，设此时三者的速度大小为v2，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
    （mc+mB）v1=（mA+mB+mC）v2
    设弹簧的最大弹性势能为EPm，则对B、C碰撞后到A、B、C速度相同过程中，由能量守恒定律得：
    $\frac{1}{2}（{m}_{B}+{m}_{C}）{{v}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}+{m}_{C}）{{v}_{2}}^{2}+{E}_{P}$
    代入数据得：EP=20J
    答：①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小为5m/s；
    ②在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为20J．

    点评 本题考查了求速度、弹性势能问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律可以正确解题，注意要规定正方向．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．温度高的物体一定比温度低的物体热量多
    B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
    C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
    D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
    E．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落到斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点．已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等，不计空气阻力，则（　　）
    A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不同
    B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同
    C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为$\sqrt{2}$：3
    D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为$\sqrt{2}$：3

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，R1的尺寸大于R2的尺寸，在导体上加相同的电压，通过导体的电流方向如图，则下列说法正确的是（　　）
    A．R1的电热功率等于R2的电热功率
    B．R1中的电流小于R2中的电流
    C．R1中自由电荷定向移动的速率等于R2中自由荷定移动的速率
    D．若沿垂直于电流的虚线方向加相同的匀强磁场，会在导体的上下表面出现电压，则R1上的电压小于R2上的电压

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．船在静水中的速度是3m/s，要渡过宽30m、水流速度为5m/s的河流，以下说法正确的是（　　）
    A．船速小于水速，船不可能垂直到达对岸
    B．渡河的时间可以小于10s
    C．船相对于河岸的速度一定大于5m/s
    D．渡河的最短时间为10s

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．宝石晶莹剔透，在光线的照射下璀璨夺目．如图所示的多边形为一打磨好的宝石的横截面，其中∠ABC=60°和∠BCD=90°．现有一细光束从AB边上的F点垂直AB边射入，己知该宝石内部介质分布均匀，折射率n=$\sqrt{3}$，FB=d，BC=L，光在空气中的传播速度可认为等于在真空中的速度c，求：
    I．该细光束从宝石的横截面上某条边第一次射出宝石时，出射光线与该边的夹角；
    II．该细光束从射入宝石到第一次射出所需的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．如图所示，两个相互接触的金属导体A和B放在绝缘支座上，将带正电的绝缘小球体C靠近A的左侧，然后再把A、B分开，用验电器检验B导体带正电（填“正”或“负”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．下列说法中正确的是（　　）
    A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
    B．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EK
    C．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
    D．分别用紫光和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫光照射时光电子的最大初动能较大
    E．法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B．当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　）
    A．A物块不受摩擦力作用
    B．物块B受5个力作用
    C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大
    D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案