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如图所示,质量为m的滑块可沿竖直平行轨道上下运动(图中轨道未有画出),在滑块的正...

如图所示,质量为m的滑块可沿竖直平行轨道上下运动(图中轨道未有画出),在滑块的正下方置有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧上端固定一质量为m的顶板.现在让滑块从距离弹簧顶板h高处由静止落下,与顶板碰撞并粘连在一起,滑块、顶板与轨道间的摩擦均忽略不计,在整个过程中弹簧始终处于弹性限度内.试求滑块与顶板碰撞后继续下落过程中的最大速度.已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系为manfen5.com 满分网

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滑块先自由下落,由机械能守恒定律求出撞击顶板前的速度v1,碰撞过程,遵守动量守恒,由动量守恒定律求得碰后共同速度,接着共同体一起向下运动,当弹力与重力平衡时,速度最大,即可由平衡条件求出此时弹簧的压缩量,再碰后系统的机械能守恒列式求最大速度. 【解析】 设滑块撞击顶板前的速度为v1,碰后共同速度为v2,则     ①   mv1=(m+m)v2 ② 设弹簧开始时的压缩量为x1,两者达最大速度时的压缩量为x2,最大速度为vm,有 mg=kx1 ③     2mg=kx2 ④ 设两者速度到达最大时的位置所对应的重力势能为零,由机械能守恒得   ⑤ 联立①~⑤式,解得      ⑥ 答:滑块与顶板碰撞后继续下落过程中的最大速度为.
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考点分析:
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(1)α粒子在磁场中的偏转半径;
(2)衰变过程中的质量亏损.(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计.)

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(1)请在方框中画出该实验的电路图.
(2)用已知量和直接测得的量表示电压表V1的内阻,内阻的表达式为=______;式中各直接测得的量的意义是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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