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如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一个质量为m的木块,小车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿小车向右滑行,在与弹簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端.试求:

①木块返回到小车左端时小车的动能;

②弹簧获得的最大弹性势能.

 

;②

【解析】

试题分析:①选小车和木块整体为研究对象,由于m受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设系统的末速度为v,则

I=(M+m)v 解得

小车的动能为Ek==

②当弹簧具有最大弹性势能Ep时,小车和木块具有共同速度,即为v.设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中,摩擦生热Wf,在此过程中,由能量守恒得

当木板返回到小车左端时,由能量守恒得

联立得

考点:动量守恒定律及其应用

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省抚州五校高三5月联考理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示电路中,已知电源的内阻r<R2,电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S,当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中,下列说法中正确的有( )

A.A1的示数不断减小,A2的示数不断减小,

B.V1的示数先变小后变大,V2的示数先变大后变小。

C.电源内部的热功率先变大后变小

D.电源的输出功率先变小后变大

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省南昌市教研室命制高三交流卷(二)理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长,如果,求:

(1) 物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。

(2)系统在由静止释放后的运动过程中,物体C对B的拉力。

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省南昌市教研室命制高三交流卷(三)理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,在xOy平面内存在着垂直于菇何平面的磁场和平行于y轴的电场,磁场和电场随时间的变化规律如图甲、乙所示.以垂直于xOy平面向里磁场的磁感应强度为正,以沿y轴正方向电场的电场强度为正.t=0时,带负电粒子从原点O以初速度沿y轴正方向运动,t=5t0时,粒子回到O点,v0、t0、B0已知,粒子的比荷,不计粒子重力.

 

(1)求粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期;

(2)求电场强度磊的值;

(3)保持磁场仍如图甲所示,将图乙所示的电场换成图丙所示的电场.t=0时刻,前述带负电粒子仍由O点以初速度v0沿y轴正方向运动,求粒子在t=9t0时的位置坐标.

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省南昌市教研室命制高三交流卷(三)理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,两根足够长的金属导轨放在xOy坐标平面内,0~3l为一个图形变化周期。两导轨的直线部分平行于x轴,长度为2l。两导轨的曲线部分分别满足:x=1,2,3…]。且凡相交处均由绝缘表面层相隔,两导轨左端通过电阻R连接。坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,一根平行于y轴的长导体棒沿x轴匀速运动,运动过程中与两金属导轨接触良好,除R外其余电阻都不计。测得电阻R在较长时间t内产生的热量为Q,则导体棒的速度为( )

A. B.     C. D.

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省南昌市教研室命制高三交流卷(一)理科综合物理试卷(解析版) 题型:选择题

以下说法正确的是______.

A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关

B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动

C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小

D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大

E.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省南昌市教研室命制高三交流卷(一)理科综合物理试卷(解析版) 题型:选择题

有甲乙两颗近地卫星均在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动,甲处于高轨道,乙处于低轨道,并用绳子连接在一起,下面关于这两颗卫星的说法错误的是(  )

A.甲卫星一定处在乙卫星的正上方

B.甲卫星的线速度小于乙卫星的线速度

C.甲卫星的加速度大于乙卫星的加速度

D.若甲乙之间用导电缆绳相连,则缆绳两端会产生电势差

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省高三最后一次模拟考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型,一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ,BC段的动摩擦因数μ2>tanθ,他从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态.则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中( )

A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右

B.地面对滑梯始终无摩擦力作用

C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小

D.地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江苏省高三5月模拟考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )

A.线框中感应电流的有效值为

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为

D.线框转一周的过程中,产生的热量为

 

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