【题目】质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上,钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块甲从钢板正上方高为h的A处自由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点B;若物块乙质量为2m,仍从A处自由落下,则物块乙与钢板一起向下运动到B点时,还具有向下的速度,已知重力加速度为g,空气阻力不计。求:
(1)物块甲和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量;
(2)物块乙和钢板一起运动到B点时速度vB的大小。
【答案】
【解析】试题分析:物块先自由下落,机械能守恒.物块与钢板碰撞时,因碰撞时间极短,系统所受外力远小于相互作用的内力,遵守动量守恒定律,碰后一起向下运动至最低点,由功能关系可得弹簧弹性势能的增加量;分析过程同上,物体乙将钢板压至B点,形变量和原来的相同,弹性势能增加量仍然为△EP,由功能关系可求物块乙和钢板一起运动到B点时速度的大小。
(1)设物块甲落在钢板上时的速度为v0,根据机械能守恒定律有
解得:
设物块甲与钢板碰撞后的速度为v1,根据动量守恒定律有
mv0=2mv1
解得:
根据题意可得到达最低点B时弹簧的弹性势能增加量为
(2)设物块乙落在钢板上时的速度为v0′,根据机械能守恒定律有:
解得:
设物块乙与钢板碰撞后的速度为v2,根据动量守恒定律有
2mv0′=3mv2
解得:
根据能量守恒定律可得:
联立各式解得:
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【题目】下列说法不正确的是_________。
A.没有规则几何外形的物体不是晶体
B.物体的温度为0℃时,分子的平均动能却不为零
C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
E.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功4.5×105J,同时空气的内能增加了3.5×105J,
则空气从外界吸收热量1×105J
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy中,在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场;在第一象限内某区域存在方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场(图中未画出)。一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点,粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子继续前进距离L后进入磁场区域,再次回到x轴时与x轴正方向成45°夹角。已知电子的质量为m,电荷量为e,有界圆形匀强磁场的磁感应强度,不考虑粒子的重力好粒子之间的相互作用,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)圆形磁场的最小面积;
(3)电子从进入电场到再次回到x轴过程的总时间.
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【题目】如图所示,传送带水平部分的长度=4.5m,在电动机带动下匀速运行。质量M=0.49kg的木块(可视为质点)静止在传送带左端的光滑平台上.质量为m=10g的子弹以v0=50m/s的速度水平向右打入木块并留在其中,之后木块滑到传送带上,最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动,正好落入车厢中心点Q。已知木块与传送带间的动摩擦因数=0.5,P点与车底板间的竖直记度H=1.8m,与车厢底板中心点Q的水平距离x=1.2m,取g=10m/s2,求:
(1)木块从传送带左端到达右端的时间;
(2)由于传送木块,电动机多消耗的电能.
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【题目】如图所示装置中,质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端,并都以转速n绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动,此时绳OA与OB夹角为α,质量为2m的物块C静止不动;若将C换成质量为3m的物块D,要保证在系统稳定时,A、B仍在同一水平面内做圆周运动,同时D静止不动,则A、B的质量和两球做圆周运动的转速n应如何调整
A. 减少A、B的质量,增大转速n
B. 保持A、B的质量不变,增大转速n
C. 增大A、B的质量,减小转速n
D. 增大A、B的质量,增大转速n
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【题目】科学家发现太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量是
A. 恒星与太阳质量之比
B. 恒星与太阳密度之比
C. 行星与地球质量之比
D. 行星与地球表面的重力加速度之比
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【题目】以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是__________.
A.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子
B.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大
C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
E.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小
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【题目】伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,下图可大致表示其实验和思维的过程。让小球由倾角为的光滑斜面滑下,然后在不同的
时分别进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。对这一过程的分析,下列说法中不正确的是
A. 采用图甲的斜面实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量
B. 让不同质量的球沿相同斜面下滑,可证实小球均做加速度相同的匀变速运动
C. 伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系
D. 图甲是实验现象,图丁的情景是经过合理的外推得到的结论
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【题目】如图a所示,质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上,当θ从0缓慢增大到90°的过程中,半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则( )
A. O~q段图象可能是直线
B. q﹣段图象可能是直线
C.
D.
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