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8.如圖,質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b,用輕繩緊緊的把它們捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變.該系統(tǒng)以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開,斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)時(shí)間t=5.0s后,測(cè)得兩球相距s=4.5m,求:
(i)剛分離時(shí)a、b兩小球的速度大小v1、v2;
(ii)兩球分開過(guò)程中釋放的彈性勢(shì)能Ep

分析 (1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出速度.
(2)應(yīng)用能量守恒定律可以求出彈性勢(shì)能.

解答 解:(1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,
由動(dòng)量守恒定律得:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,
位移:s=v1t-v2t,代入數(shù)據(jù)解得:
v1=0.70m/s,v2=-0.20m/s,符號(hào)表示速度方向與正方向相反;
(2)由能量守恒定律得:
12(m1+m2)v02+EP=12m1v12+12m2v22
代入數(shù)據(jù)解得:Ep=0.27J;
答:(i)剛分離時(shí)a、b兩小球的速度大小v1、v2分別為:0.7m/s、0.2m/s;
(ii)兩球分開過(guò)程中釋放的彈性勢(shì)能Ep為0.27J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求小球的速度,彈簧的彈性勢(shì)能,分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,有一傾角為30°的光滑斜面,斜面長(zhǎng)L為10m,一小球從斜面頂端A處以5m/s的速度沿水平方向拋出,g取10m/s2.求:
(1)小球沿斜面滑到底端B點(diǎn)時(shí)的水平位移s;
(2)若在斜面上沿A、B兩點(diǎn)所在的直線鑿一光滑的凹槽,則小球由靜止沿凹槽從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年安徽省宣城市四校高二上學(xué)期期中考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左,帶正電物體沿絕緣、粗糙水平板向右直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為80J,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為60J.物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功16J。則

(1)物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中摩擦力做功Wf與電場(chǎng)力做功WE之比,摩擦力f與電場(chǎng)力F大小之比

(2)物體從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處過(guò)程中電場(chǎng)力做的功。

(3)物體第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大小是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.兩個(gè)帶等量正電荷的小球(可視為點(diǎn)電荷)固定在圖中a、b兩點(diǎn),MN為ab連線的中垂線,交直線ab于O點(diǎn),A為MN上的一點(diǎn).取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零.一帶負(fù)電的試探電荷q,僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),則(  )
A.若q從A點(diǎn)由靜止釋放,其將以O(shè)點(diǎn)為對(duì)稱中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.若q從A點(diǎn)由靜止釋放,其在由A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,加速度先增大后減小
C.q由A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能逐漸增大,電勢(shì)能逐漸增大
D.若在A點(diǎn)給q一個(gè)合適的初速度,它可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖,邊長(zhǎng)L=0.2m的正方形abcd區(qū)域(含邊界)內(nèi),存在著垂直于區(qū)域的橫截面(紙面)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0×10-2T.帶電平行金屬板MN、PQ間形成了勻強(qiáng)電場(chǎng)E(不考慮金屬板在其它區(qū)域形成的電場(chǎng)),MN放在ad邊上,兩板左端M、P恰在ab邊上,兩板右端N、Q間有一絕緣擋板EF.EF中間有一小孔O,金屬板長(zhǎng)度、板間距、擋板長(zhǎng)度均為l=0.l m.在M和P的中間位置有一離子源S,能夠正對(duì)孔O不斷發(fā)射出各種速率的帶正電離子,離子的電荷量均為q=3.2×10-19C,質(zhì)量均為m=6.4×10-26kg.不計(jì)離子的重力,忽略離子之間的相互作用及離子打到金屬板或擋板上后的反彈.
(l)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度E=104N/C時(shí),求能夠沿SO連線穿過(guò)孔O的離子的速率.
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度取值在一定范圍時(shí),可使沿SO連線穿過(guò)O并進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的離子直接從bc邊射出,求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列有關(guān)參考系的說(shuō)法正確的是( �。�
A.“一江春水向東流”是江水相對(duì)船的運(yùn)動(dòng)
B.“地球的公轉(zhuǎn)”是地球相對(duì)地心的運(yùn)動(dòng)
C.“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”是時(shí)針相對(duì)表盤刻度的運(yùn)動(dòng)
D.“太陽(yáng)東升西落”是地球相對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)與三根相同的輕質(zhì)彈簧相連,靜止時(shí)相鄰兩彈簧間的夾角為120°,已知彈簧a、b對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力均為F且F≠mg,則彈簧c對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力大小可能是( �。�
A.2FB.F+mgC.F-mgD.mg-F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4:1.原線圈接入交流電源,其電壓與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系如圖乙所示,副線圈接R=10Ω的負(fù)載電阻.下述結(jié)論正確的是( �。�
A.交流電源的電壓表達(dá)式為u=20sin100πt
B.副線圈中電壓表的示數(shù)為5V
C.原線圈中電流表的示數(shù)為0.5A
D.原線圈的輸入功率為2.52W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,兩根豎直固定的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab和cd相距L=0.2m,另外兩根水平金屬感MN和PQ的質(zhì)量均為m=10g,可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng),MN桿和PQ桿的電阻均為R=0.2Ω(豎直金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)),PQ桿放置在水平絕緣平臺(tái)上,整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁場(chǎng)中,g取10m/s2
(1)若將PQ桿固定,讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由靜止開始向上運(yùn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0N,敢MN的最大速度為多少?
(2)若將MN桿固定,MN和PQ的間距為d=0.4m,現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始以Bt=0.5T/s的變化率均勻地增大,經(jīng)過(guò)多時(shí)間,桿PQ對(duì)地面的壓力為零?

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