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如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态。 B...

如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态。 B的左侧固定一轻弹簧,弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,且B和C碰撞过程时间极短。此后A继续压缩弹簧,直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中,求:

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(1)B与C相碰后的瞬间,B与C粘接在一起时的速度;

(2)整个系统损失的机械能;

(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

 

(1)1m/s;(2)1J;(3) 【解析】 试题分析:1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时,由动量守恒定律:设碰撞后瞬间B与C的速度为v2,由动量守恒定律:解得: (2)设B与C碰撞损失的机械能为,由能量守恒定律 整个系统损失的机械能为 (3)由于 ,A将继续压缩弹簧,直至A、B、C三者速度相同,设此时速度为v3,弹簧缩至最短,其弹性势能为E ,由动量守恒和能量守恒定律: 解得: 考点:动量守恒定律、能量守恒定律 【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键合理地选择研究的系统,运用动量守恒进行求解.(1)A、B接触的过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出当AB速度相同时的速度大小,B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,求出碰撞瞬间BC的速度,根据能量守恒求出整个系统损失的机械能.(2)当整个系统速度相同时,弹簧压缩到最短,根据动量守恒定律,求出三者共同的速度,A、B、C损失的机械能一部分转化为B、C碰撞产生的内能,一部分转化为弹簧的弹性势能,根据能量守恒求出弹簧被压缩到最短时的弹性势能.  
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考点分析:
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(1)某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图甲所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小滑块、细沙、沙桶、刻度尺、小垫片、纸带、细绳、一端带有定滑轮的长木板。当地重力加速度为g=9.80m/s2,要完成该实验,你认为:

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(1)还需要的实验器材有                 

(2)实验时首先要做的步骤是,滑块在不挂沙桶时,要平衡摩擦阴力;为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是                               

 

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与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图2所示装置验证机械能守恒定律,图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30o,l和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的两个光电计时器没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s和2.00×10-2s.已知滑块质量为1.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.54m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(计算结果保留3位有效数字).

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(1)滑块通过光电门1时的速度v1=    m/s,通过光电门2时的速v2=     m/s:

(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为     J,重力势能的减少量为    J.

 

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如图,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球,各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接,OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放,小球离开A点后均做平抛运动,不计一切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是( 

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A.全程球1的机械能减少

B.只有球6在OA段机械能增大

C.球6的水平射程最小

D.六个球落地点各不相同

 

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如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q,在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下,下述正确的是( 

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A.滑块受到的电场力一定是先减小后增大

B.停下前滑块的加速度一定是先减小后增大

C.滑块的动能与电势能之和保持不变

D.PM间距一定小于QN间距

 

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如图所示,真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷,两者相距为L,以+Q电荷为圆心,半径为满分5 manfen5.com画圆,a、b、c、d是圆周上四点,其中a、b在MN直线上,c、d两点连线垂直于MN,一电荷量为q的负试探电荷在圆周上运动,比较a、b、c、d四点,则下列说法正确的是(   

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A.a点电场强度最大

B.电荷q在b点的电势能最大

C.c、d两处的电势能相等

C.电荷q在a点的电势能最大

 

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