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如图所示,在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个弹性小球,其质量分别为mA=2m、mB=m、mC=3m,其中A、B之间用一轻弹簧相连。开始时A、B、C都处于静止状态,弹簧处于原长,且C距离B足够远,现给A一个水平向右的初速度v0.当B达最大速度时恰好与C发生弹性碰撞,求:

⑴B达最大速度时,A和B的速度;

⑵B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能Ep 。

 

(1)(2)

【解析】

试题分析:⑴设碰前B的最大速度为,此时A的速度为

B与C相碰前,由动量守恒

B的速度最大时弹簧处于原长,由能量守恒有

解之得

⑵设B与C碰后的速度为,C的速度为

B与C相碰后,动量守恒

能量守恒

解之得

当A、B速度相等时,弹性势能最大

由能量守恒有

解之得

考点:动量守恒定律及能量守恒定律。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2013-2014学年甘肃省高考冲刺模拟考试理综物理试卷2(解析版) 题型:选择题

一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内,平行于x轴的边NP的长为d,如图(a)所示。空间存在磁场,该磁场的方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图(b)所示规律分布,x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时,下列判断正确的是( )

A.若d =l,则线框中始终没有感应电流

B.若d =l,则当线框的MN边位于x = l处时,线框中的感应电流最大

C.若d =l,则当线框的MN边位于x =l处时,线框受到的安培力的合力最大

D.若d = l,则线框中感应电流周期性变化的周期为

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年湖南省六校高三下学期4月联考理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,一足够长的、倾角a=37°的斜面,固定在水平地面上。一质量m=l kg的物体(视为质点)在水平恒定推力F作用下,从斜面底端由静止沿斜面向上运动,运动一段距离后立即撤去推力F,此后物体继续运动。在物体上升的阶段,每隔0.2 m通过速度传感器测得物体的瞬时速度的大小,下表给出了部分测量数据。物体与斜面间的动摩擦因数处处相同,g取l0 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数

(2)推力F的大小;

(3)当物体向上运动到x=0.8 m时物体的瞬时速度大小。

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年湖南师大附中高三模拟考试(二)物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为37°,导轨间距为1m,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒ab和以a′b′的质量都是0.2 kg,电阻都是1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25,两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B的大小相同。让a′b固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为8W。求

(1)ab下滑的最大加速度;

(2)ab下落了30m高度时,其下滑速度已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q为多大?

(3)如果将ab与a′b′同时由静止释放,当ab下落了30m高度时,其下滑速度也已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q′为多大?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年湖南师大附中高三模拟考试(二)物理试卷(解析版) 题型:选择题

汽车越来越成为我们生活的必需品,提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与汽车运动速率的平方成正比,即F=kv2,k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时,汽车运动的最大速率为vm,如果要使汽车运动的最大速率增大到2vm,则下列办法可行的是

A.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到4P0

B.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到k/4

C.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到2P0

D.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到k/8

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年湖北省高三5月模拟考试理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

下列说法正确的是( )(选对一个得3分,选对两个得4分,选对3个得6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功

B.当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小

C.知道某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出分子的体积

D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

E.物理性质具有各向异性的晶体是单晶体

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年湖北省高三5月模拟考试理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长也为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量φ的方向为正,外力F向右为正。则以下关于线框中磁通量φ、感应电动势E、外力F和线圈总电功率P随时间t变化的图象正确的是( )

 

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年浙江省高考理综物理五月冲刺押题卷(一)物理试卷(解析版) 题型:选择题

我国2013年6月发射的“神州十号”飞船绕地球飞行的周期约为90分钟,取地球半径为6400km,地表重力加速度为g。设飞船绕地球做匀速圆周运动,则由以上数据无法估测

A.飞船线速度的大小 B.飞船的质量

C.飞船轨道离地面的高度 D.飞船的向心加速度大小

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年浙江省第三次综合练习(三模)物理试卷(解析版) 题型:实验题

(10分)利用下图装置可以做力学中的许多实验,(1)以下说法正确的是__ ____。

A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

B.用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后,不需要重新平衡摩擦力

C.在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量

D.用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。

(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是 。

A.交流220V B.直流220V C.交流4—6V D.直流4—6V

(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为

m/s。(结果保留2位有效数字)

 

 

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