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(9分)如图所示,两个木块的质量分别为m1=2kg、m2=1kg,中间用轻弹簧相连接,放在光滑的水平面上,且m1左侧靠一固定竖直挡板,弹簧处于自然伸长状态。某一瞬间敲击木块m2使其获得3m/s的水平向左速度,木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块m1运动。求:

(i)当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能是多少?
(ii)在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为多少?

(i)(ii)

解析试题分析:(i)木块被被弹回后,在弹簧第一次恢复原长后带动运动,
在弹簧第一次恢复原长时,设速度为,根据机械能守恒,
速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大
根据动量守恒定律
解得
根据能量守恒可得最大弹性势能
(ii)当弹簧再次恢复原长时,获得速度最大,设速度为速度为
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
考点:动量守恒定律 能量守恒

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列情形中,满足动量守恒的是  

A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量
B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量
C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量
D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求:

(i)B的质量;
(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1)(6分)下列关于近代物理中的四种描述,正确的是________。

A.原子核分解成核子一定有质量亏损,释放出能量
B.α射线,β射线,γ射线本质上都是电磁波,而且r射线的波长最短
C.用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高
D.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度增大
(2)如图所示,一单摆悬于O点,摆长L=1 m,摆球质量为m,将单摆拉至与竖直方向成60°角的位置释放,当摆到最低位置时,一质量也为m的子弹以一定的速度射中小球,并留在小球里,此时摆线刚好断掉,小球被水平抛出,落地点距悬点正下方的A点的距离x=1 m,悬点到水平地面的距离H=3 m,求子弹射入小球时的初速度v0。已知重力加速度g=10 m/s2.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,车厢的质量为M,长度为L,静止在光滑水平面上。质量为m的木块(可看成质点)以速度无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与车前壁碰撞后以的速度向左运动,则再经过多长时间,木块将与车后壁相碰?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C,滑块A置于B的左端,且A、B间接触面粗糙,三者质量分别为mA =" 1" kg 、mB =" 2" kg、 mC =" 23" kg .开始时 A、B一起以速度v0 ="10" m/s向右运动,与静止的C发生碰撞,碰后C向右运动,又与竖直固定挡板碰撞,并以碰前速率弹回,此后B与C不再发生碰撞.已知B足够长,A、B、C最终速度相等.求B与C碰后瞬间B的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上,木板左侧放置一质量m=1kg的木块,右侧固定一轻弹簧,处于原长状态,弹簧正下方部分的木板上表面光滑,其他部分的木板上表面粗糙,如图所示现给木块v0=4m/s的初速度,使之向右运动,在木板与木块向右运动过程中,当木板和木块达到共速时,木板恰与墙壁相碰,碰撞过程时间极短,木板速度的方向改变,大小不变,最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求:
①木板与墙壁相碰时的速度v1
②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,

求:①A的最终速度;②铁块刚滑上B时的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1) 氢原子第n能级的能量为,其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到基态时,发出光子的频率为v1;当氢原子由第2能级跃迁到基态时,发出光子的频率为v2,则=       
(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根水平轻质弹簧,弹簧的自由端C互滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板的水平面上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求:

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧弹势能最大值。

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