(10分)如图所示,在光滑水平地面上,有一质量的平板小车,小车的右端有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧.位于小车上A点处的质量为的木块(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A点左侧的车面之间有摩擦,与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计.现小车与木块一起以的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以的速度水平向左运动,取.
(i)求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;
(1)(2)v = 0.40m/s EP=3.6 J
【解析】
试题分析:(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
(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和摩擦力的作用下,做变速运动,直到二者再次具有相同速度,此后,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
解得 v = 0.40m/s ③
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
EP=3.6 J ⑤
评分参考:第(1)问2分;第(ⅱ)问8分,其中②式3分,③式1分,④式3分,⑤式1分。
考点:动量守恒定律 功能关系
科目:高中物理 来源: 题型:
(08年福州三中期中)(附加题,10分)如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时又无初速地在木板最右端放上第二个铁块;只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。求:
(1)第一个铁块放上后,木板运动lm时,木板的速度多大?
(2)最终有几个铁块能留在木板上?
(3)最后一个铁块与木板右端距离多大?(g=10m/s2)
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科目:高中物理 来源: 题型:
(满分10分)如图所示,边长为L的正方形线框abcd的匝数为n,ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻也为R,现在让线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:
(1)若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量
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科目:高中物理 来源:2009~2010学年ZDB三校高二第二学期期中考试物理 题型:计算题
(满分10分)如图所示,边长为L的正方形线框abcd的匝数为n,ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻也为R,现在让线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:
⑴若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量
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科目:高中物理 来源:2014届河南安阳一中高二(奥赛班)第二次阶段考试物理试卷(解析版) 题型:计算题
(10分)如图所示,半径为R的四分之一圆弧轨道放在水平面上,且圆弧上端切线竖直,下端与水平面平滑相切。另有一质量为m的小球以速度冲上圆弧轨道,已知圆弧轨道的质量M=3m,不计摩擦和空气阻力,
求:(1)小球冲出圆弧轨道后能继续上升的最大高度h=?
(2)在小球上升h的过程中圆弧轨道移动的距离S=?
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科目:高中物理 来源:2013届山东省高一下学期期末考试物理 题型:计算题
(本题10分)如图所示,电源E恒定电压 12V,定值电阻 ,电动机M的内电阻为,当开关s闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的读数为。若电动机除了内电阻外不计其他损耗。求:(1)电动机输出的机械功率P1.(2)电路消耗的总功率P。
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