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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.平衡时,弹簧的压缩量为...

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.平衡时,弹簧的压缩量为x0,如右图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.

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【解析】 试题分析:根据题意分析,质量为m的物块和质量为2m的物块下落的两种情形中有如下相同的物理过程:下落到与钢板碰前都做自由落体运动;都与钢板发生不反弹的碰撞;压缩弹簧后又都能够回到位置O.不同的是:第一种情形物块和钢板回到O处的速度为零;第二种情形两者回到O处后,彼此分离,物块做竖直上抛运动. 在自由下落的过程中,两种情况下落至钢板的速度相同,即,所以① 在碰撞时,因时间极短,故动量守恒.分别有: ② ③ 在压缩弹簧后至回到O处的过程中机械能守恒,分别有: ④ ⑤ ④、⑤两式中的Ep为弹簧初始的弹性势能,⑤式中的v为两者回到O处的速度.在第二种情况下,两者在O处分离后,物块做竖直上抛运动,其最大高度⑥ 由第一种情况下的①、②式解出,由第二种情况下的①、③可解出,分别代入④、⑤式可解出v,最后由⑥式解出结果: . 考点:考查了动量守恒定律,机械能守恒定律的应用
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考点分析:
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如下图所示,木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度满分5 manfen5.com一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为满分5 manfen5.com,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s,炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计.求:

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(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ;

(2)炸药爆炸时释放的化学能.

 

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在核反应堆中,常用减速剂使快中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原子核可认为是静止的,求N次碰撞后中子速率与原速率之比.

 

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如右图所示,质量为M,长为L的车厢静止在光滑水平面上,此时质量为m的木块正以水平速度v0从左边进入车厢底板向右运动,车厢底板粗糙,木块与右壁B发生无能量损失的碰撞后又被弹回,最后又恰好停在车厢左端点A,则以下叙述中正确的是(  )

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A.该过程中产生的内能为满分5 manfen5.com

B.车厢底板的动摩擦因数为满分5 manfen5.com

C.M的最终速度为满分5 manfen5.com

D.m、M最终速度为零

 

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A、B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船中质量为满分5 manfen5.com的人,以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,……,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则(  )

A.A、B两船速度大小之比为2∶3

B.A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1

C.A、B(包括人)两船的动能之比为2∶3

D.A、B(包括人)两船的动能之比为1∶1

 

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如右图所示,在光滑的水平面上停放着一辆平板车,车上放有一木块B.车左边紧靠一个固定的光滑的1/4圆弧轨道,其底端的切线与车表面相平.木块A从轨道顶端静止释放滑行到车上与B碰撞并立即黏在一起在车上滑行,与固定在平板车上的轻弹簧作用后被弹回,最后两木块与车保持相对静止,则从A开始下滑到相对静止全过程中,A、B和车组成的系统(  )

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A.动量守恒

B.小车一直向右运动

C.机械能减少量等于木块与车之间的摩擦生热

D.弹簧的最大弹性势能等于木块与车之间的摩擦生热

 

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