满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在光滑水平面向右的直线上有均可视为质点的A、B、C三个弹性小球,其质量...

如图所示,在光滑水平面向右的直线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B足够远,现给A一个瞬间冲量使A获得一个水平向右的初速度v.当B与C发生碰撞时,时间极短且无机械能损失.(弹簧始终处于弹性限度内)
(1)由于B与C相碰时弹簧的形变未知,试分析计算B与C相碰前弹簧弹性势能Ep的范围.
(2)B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能大小Ep´.

manfen5.com 满分网
(1)当弹簧处于原长时,弹性势能最小Emin=0,当A、B两小球速度相等为时,弹性势能最大为Emax,由动量守恒定律及能量守恒定律列式即可求解; (2)分别对BC碰撞前后根据动量守恒定律和能量守恒定律列式,求出速度,当A、B相互时,速度相等,弹性势能取最大,再根据动量守恒定律和能量守恒定律列式即可求解. 【解析】 (1)当弹簧处于原长时,弹性势能最小Emin=0 当A、B两小球速度相等为时,弹性势能最大为Emax 由动量守恒有  2mv=(2m+m)v             由能量守恒         解之得  Emax=                          所以                        (2)设碰前B的最大速度为vB,此时A的速度为vA,B与C碰后的速度为v′B C的速度为v′C B与C相碰前;由动量守恒 2mv=2mvA+mvB           B的速度最大时弹簧处于原长,由能量守恒有              解之得                          B与C相碰后:动量守恒mvB=mv′B+3mv′C 能量守恒  解之得                      当A、B相互时,速度相等,弹性势能取最大 2mvA+mv′B=(2m+m)v共 解得: 答:(1)由于B与C相碰时弹簧的形变未知,B与C相碰前弹簧弹性势能Ep的范围为. (2)B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能大小Ep´为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图甲所示,在光滑绝缘水平面内的坐标系xoy中,在0≤x<1.0m区域内存在匀强磁场,磁感应强度B=2.0T,磁场方向垂直向里.一质量为m=1.0kg、边长为L=0.50m、总电阻为R=1.0Ω的正方形线框静止于xoy平面内,线框的一边与Y轴重合.现让线框在沿x轴正方向的外力F作用下,从静止开始以加速度a=1.0m/s2沿x轴正方向作匀加速直线运动.求:
(1)线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率P为多少?
(2)规定x正方向为F的正方向,试在图乙给出的坐标纸上作出外力F随时间t的图象(不要求有计算过程,但必须标明各段的起始坐标值,取manfen5.com 满分网=1.7,manfen5.com 满分网=1.4)

manfen5.com 满分网 查看答案
冰壶运动是一项老少皆宜的冰上奥运项目.由王冰玉率领的中国冰壶队在近期举行的冬奥会及世锦赛都取得了骄人的成绩.如图所示为冰壶运动场地示意图:AOB是掷壶线,得分区是以O2点为圆心R为半径的圆,且O、O1、O2三点在同一直线上,与AOB垂直.OO1=L.现有一冰壶运动员从O点处以速度v将冰壶(可视为质点)沿OO1O2直线掷出.冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1,求:
(1)冰壶的滑行距离s1为多少?
(2)如果第(1)问中冰壶不能进入得分区,运动员可在冰壶前进途中通过冰刷摩擦冰面,减小冰壶与冰面的动摩擦因数使之变为μ2(μ2<μ1).要使冰壶能停在O2点,则刷冰线段长s2为多少?

manfen5.com 满分网 查看答案
有一物理兴趣小组为了检测污水处理厂经过处理后排出的污水是否达标,需精确测量其电阻率.现用绝缘橡胶管,中间密封待测污水水柱,两端用厚度不计的铜片制成的接线柱(不考虑其电阻),先用多用电表的欧姆档测量其电阻值Rx约为10kΩ;备有如下器材:
A.毫米刻度尺
B.50等分的游标卡尺
C.电池组:E=12V内阻较小
V1
D.伏特表量程3V,内阻RV1=3kΩ
V2
E.伏特表       量程15V,内阻RV2=15kΩ
F.滑动变阻器R:0~100Ω,0.2AG.开关一只,导线若干
实验中要求两电表读数均超过半偏.
(1)请根据以上器材在方框内画出测量Rx的原理图,并标明电表的符号;
(2)Rx=______(用字母表示,并说明字母的物理意义);
(3)用米尺测量其橡胶管内水柱长为L,用游标卡尺测量其橡胶管内径为D,则ρ=______(用所测字母表示).

manfen5.com 满分网 查看答案
在探究小车的加速度与小车的质量及合外力的实验中,我们采用了如图所示的实验装置,小车的质量用M表示,砂和砂桶质量用m表示.实验为了直观地测量小车的合外力,近似地认为砂和砂桶的重力为小车的合外力
(1)本实验中,调节小方块的位置,目的是______
(2)为了尽量减小实验误差,则必须满足M______m(填远大于、等于、远小于).

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,在竖直平面一圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,B的方向垂直纸面,O点是圆形区域的圆心.一带电粒子(不计重力)从A点沿AO方向入射,速度为v,偏转60°之后从B点出射.现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E,使带电粒子仍以原速度沿AO方向入射从B点出射,则( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.E=Bv
D.manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.