2．如圖所示，兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量為mA=mB=2kg，初始時(shí)兩物體靜止于光滑水平地面上，彈簧處于原長．質(zhì)量mC=4kg的物塊C以v0=6m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，C與A碰撞后粘在一起，在以后的運(yùn)動(dòng)中，求：
①當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，物塊B的速度v1為多大；
②彈性勢能的最大值EP是多少．

分析 當(dāng)A、B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒求出物塊B的速度大�。�
根據(jù)定律守恒求出AC的共同速度，結(jié)合三者的共同速度，運(yùn)用能量守恒求出彈性勢能的最大值．

解答 解：①當(dāng)A、B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢能最大，規(guī)定C的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒有
mCv0=（mA+mB+mC）v1，
代入數(shù)據(jù)解得 v1=3m/s           
②對A、C系統(tǒng)，規(guī)定C的方向?yàn)檎较�，根�?jù)動(dòng)量守恒有 mCv0=（mA+mC）v2，
對A、B、C系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有${E}_{p}=\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{C}）{{v}_{2}}^{2}$-$\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}+{m}_{C}）{{v}_{1}}^{2}$ 
代入數(shù)據(jù)解得    Ep=12 J        
答：①當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，物塊B的速度v1為3m/s；
②彈性勢能的最大值EP是12J．

點(diǎn)評 本題考查了動(dòng)量守恒和能量守恒定律的綜合運(yùn)用，知道三者速度相等時(shí)，彈性勢能最大，知道AC碰撞的過程中有能量損失．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．線框中介有兩個(gè)電學(xué)元件，可能是電阻、電感、電容三元件中的其中兩個(gè)，根據(jù)題中描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將框中元件及連接畫出．
將P接A，Q接C，不改變電壓，增大交流電的頻率，燈泡亮度增大；
將P改接B，Q接C，電壓不變，增大頻率，燈泡亮度比P改接A的亮度大；
將P改接A，Q接B，不改變電壓，增大交流電的頻率，燈泡亮度不變．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O（O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的第一個(gè)點(diǎn)）的距離s0=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm，取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為1kg． 
（1）下列做法正確的有AB．
A、圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B、實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶，再通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D、數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
（2）選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒．重物減少的重力勢能是2.68J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度是2.28m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L=0.4m．一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好．若軌道左端P點(diǎn)接一電動(dòng)勢為E=1.5V、內(nèi)阻為r=0.1Ω的電源和一阻值R=0.3Ω的電阻．軌道左端M點(diǎn)接一單刀雙擲開關(guān)K，軌道的電阻不計(jì)．求：
（1）單刀雙擲開關(guān)K與1閉合瞬間導(dǎo)體棒受到的磁場力F；
（2）單刀雙擲開關(guān)K與1閉合后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的最大速度vm；
（3）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，單刀雙擲開關(guān)K與1斷開，然后與2閉合，求此后能夠在電阻R上產(chǎn)生的電熱QR和導(dǎo)體棒前沖的距離X．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．某同學(xué)把較粗的銅絲和鐵絲相隔較近插入蘋果中，制成一個(gè)水果電池，用如下器材研究蘋果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻：開關(guān)、電阻箱（最大阻值999Ω）、毫安表（最大量程1mA，內(nèi)阻忽略不計(jì)）、導(dǎo)線若干．
（1）在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將各元件連接成實(shí)驗(yàn)電路；
（2）閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，記錄多組I、R數(shù)據(jù)，作出R-$\frac{1}{I}$圖象如圖乙直線A，由此可知此時(shí)蘋果電池的電動(dòng)勢E=1.0 V（保留兩位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=900Ω；
（3）增大銅絲和鐵絲的插入深度，重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，作出R-$\frac{1}{I}$圖象如圖乙直線B，由此可知，電極插入的深度增加，蘋果電池的電動(dòng)勢E不變，內(nèi)阻 r減�。ū拘杻煽站x填“增加”，“減少”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，在光滑水平地面上，有一右端裝有固定豎直擋板的平板小車質(zhì)量m1=4.0kg，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2=1.0kg的木塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無相互作用力．木塊與小車面之間的摩擦可忽略不計(jì)．現(xiàn)小車與木塊一起以v0=2.0m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，小車與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v1=1.0m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2．求：
①豎直墻壁對小車的沖量I多大；
②若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小車與墻壁碰撞后，木塊相對小車靜止時(shí)的速度v2和彈簧的最大彈性勢能Ep分別是多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，邊界OA上有一粒子源S．某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子 （不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場．已知∠AOC=60°，從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間等于$\frac{T}{2}$（T為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為（　�。�
A．$\frac{T}{10}$B．$\frac{T}{8}$C．$\frac{T}{6}$D．$\frac{T}{4}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，質(zhì)量為m的帶有光滑弧形的槽靜止在光滑水平面上，圓弧底部切線是水平的．一個(gè)質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開始由靜止下滑，在下滑過程中，關(guān)于小球和槽組成的系統(tǒng)，以及小球到達(dá)底端的速度v，判斷正確的是（　　）
A．在水平方向上動(dòng)量守恒，v=$\sqrt{2gh}$B．在水平方向上動(dòng)量不守恒，v=$\sqrt{2gh}$
C．在水平方向上動(dòng)量守恒，v＜$\sqrt{2gh}$D．在水平方向上動(dòng)量不守恒，v＜$\sqrt{2gh}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，是一種折射率n=1.5的棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中，現(xiàn)有一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上，入射角的大小i=arcsin0.75（即：sini=0.75），求：
（i）光在棱鏡中傳播的速率．
（ii）畫出此束光線射出棱鏡后的方向，要求寫出簡要的分析過程．（不考慮返回到AB和BC面上的光線）．

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同步練習(xí)冊答案