精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，CDE為光滑的軌道，其中ED是水平的，CD是豎直平面內的半圓，與ED相切于D點，且半徑R=0．5m，質量m=0．1kg的滑塊A靜止在水平軌道上，另一質量M=0．5kg的滑塊B前端裝有一輕質彈簧（A、B均可視為質點）以速度v0向左運動并與滑塊A發(fā)生彈性正碰，若相碰后滑塊A能過半圓最高點C，取重力加速度g=10m/s2，則：

（1）B滑塊至少要以多大速度向前運動；

（2）如果滑塊A恰好能過C點，滑塊B與滑塊A相碰后輕質彈簧的最大彈性勢能為多少？

【答案】（1）3m/s （2）0．375J

【解析】試題分析：由牛頓第二定律求出滑塊A到達軌道最高點的速度，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出B的初速度；碰撞后兩者速度相等時彈簧壓縮量最大彈性勢能最大，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出最大彈性勢能。

設滑塊A過C點時速度為vC，B與A碰撞后，B與A的速度分別為v1、v2，

B碰撞前的速度為v0，過圓軌道最高點的臨界條件是重力提供向心力

由牛頓第二定律得：

由機械能守恒定律得

B與A發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程動量守恒、機械能守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得 Mv0＝Mv1＋mv2

由機械能守恒定律得

解得v0＝3 m/s.

B與A碰撞后，當兩者速度相同時彈簧有最大彈性勢能Ep，設共同速度為v，

A、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，

以向左為正方向，由動量守恒定律得:Mv0＝(M＋m)v

由機械能守恒定律得

聯(lián)立解得Ep＝0.375 J.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有三個力F1、F2、F3作用于一點，F1=F2=F3=10N，且相互成120°角，若只將F1減小為5N，方向不變，則此時合力大小是（　�。�

A. 25N B. 15N C. 5N D. 0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某日氣溫最低為-2℃、最高為7℃，用熱力學溫標表示該日的最大溫差是

A. 5KB. 278KC. 9KD. 282K

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力、質量的關系

（1）小亮利用如圖甲所示的實驗方案，探究小車質量一定時加速度與合外力之間的關系，圖中上下兩層水平軌道，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，并同時停止．

①實驗前，下列操作必要的是

A．選用質量不同的兩輛小車

B．調節(jié)定滑輪的高度，使細線與軌道平行

C．使砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量

D．將軌道右端適當墊高，使小車在沒有細線牽引時能在軌道上勻速運動，以平衡摩擦力

②他測量了兩小車的位移為x1，x2，則= ．

（2）小明用如圖乙所示的裝置進行實驗

①打出的一條紙帶如圖丙所示，計時器打點的時間間隔為0．02s．他從比較清晰的A點起，每五個點取一個計數點，測量出各點到A點的距離標在紙帶上各點的下方，則小車運動的加速度為 m/s2．（計算結果保留兩位有效數字）

②實驗前由于疏忽，小明遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a﹣F圖象，可能是丁圖中的圖線 （選填“1”、“2”、“3”）．

③調整正確后，他作出的a﹣F圖象末端明顯偏離直線，如果已知小車質量為M，某次所掛鉤碼質量為m，則戊圖中坐標a1應為 ，a2應為 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】盧瑟福通過_______________實驗，發(fā)現(xiàn)原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的________結構模型。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中．

（1）若小車的總質量為M，砝碼和砝碼盤的總質量為m，則當滿足 條件時，可認為小車受到合外力大小等于砝碼和砝碼盤的總重力大�。�

（2）在探究加速度與質量的關系實驗中，下列做法中正確的是 ．

A．平衡摩擦力時，不應將裝砝碼的砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，都需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先接通打點計時器電源，再放開小車

D．小車運動的加速度可由牛頓第二定律直接求出

（3）甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．如圖乙是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個打點未標出，計時器打點頻率為50Hz，則小車運動的加速度為 m/s2（保留兩位有效數字）．

（4）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a ~圖線后，發(fā)現(xiàn)當較大時，圖線發(fā)生彎曲．該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．則該同學的修正方案可能是 ．

A．改畫a與的關系圖線

B．改畫a與的關系圖線

C．改畫 a與的關系圖線

D．改畫a與的關系圖線

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在繩子下吊一個小球保持靜止，下列敘述中正確的是（ ）

A. 小球對繩的拉力就是球的重力

B. 小球對繩的拉力大小等于小球的重力，但拉力不是重力

C. 由于小球吊在空中，所以小球的重力沒有施力物體

D. 小球重力的施力物體是地球

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體在水平面上受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運動，已知在第1秒內合力對物體做的功為45 J，在第1秒末撤去拉力，其v－t 圖象如圖所示，g=10 m/s2，則

A．物體的質量為10 kg

B．物體與水平面的動摩擦因數為0．2

C．第1秒內摩擦力對物體做的功為－60 J

D．前4秒內合力對物體做的功為60 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列描述的運動中，可能的是（ ）

A. 速度不變，加速度很小 B. 速度變化方向為正，加速度方向為負

C. 速度變化越來越快，加速度越來越小 D. 速度越來越大，加速度越來越小

查看答案和解析>>

同步練習冊答案