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20.對于兩個質(zhì)量相同的物體發(fā)生速度在同一直線上的彈性碰撞過程,可以簡化為如下模型:在光滑水平面上,物體A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相同的物體B以速度υ向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞.A、B始終沿同一直線運動.設(shè)物體的質(zhì)量均為m=2kg,開始時A靜止在光滑水平面上某點,B以速度υ0=2.0m/s從遠處沿核直線向A運動,如圖所示,求:何時A、B組成的系統(tǒng)功能損失最大?此時損失的動能為多少?

分析 當(dāng)兩者速度相等時,彈簧的長度最短,彈性勢能最大,動能的損失最大,根據(jù)動量守恒定律求出共同的速度,再根據(jù)能量守恒定律求出損失的動能.

解答 解:由運動分析可知當(dāng)二者的速度相等時,彈簧的長度最短,彈性勢能最大,動能損失最多,系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:mv0=2mv,
代入數(shù)據(jù)解得:v=1.0m/s,
則系統(tǒng)動能的減小量為:△EK=12mv02-12(m+m)v2
代入數(shù)據(jù)解得:△EK=2J;
答:當(dāng)A、B速度相等時,系統(tǒng)動能損失最大,損失的動能為2J.

點評 本題綜合考查了動量守恒定律和能量守恒定律,關(guān)鍵搞清在速度相等時,彈簧的長度最短,動能損失最大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由地球同步軌道衛(wèi)星與低軌道衛(wèi)星兩種衛(wèi)星組成,這兩種衛(wèi)星正常運行時( �。�
A.低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定重合
B.低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率不可能大于7.9km/s
C.地球同步衛(wèi)星比低軌衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期大
D.低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星,可能具有相同的角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,兩水平平行金屬板的板長為L,兩板之間有豎直向下的勻強電場(板外電場不計),一帶電粒子以速度v0垂直于場強方向沿上極板邊緣射入勻強電場,剛好從下極板邊緣飛出;如果該粒子的初速度大小為v1,從同一位置垂直于場強方向射入電場并能從其中射出,當(dāng)它的豎直位移等于板間距離d時,水平射程為2L(圖中未畫出軌跡),不計帶電粒子的重力.則粒子進入電場的初速度v1等于(  )
A.v0B.2v0C.3v0D.2v0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.一半圓柱形透明體橫截面如圖所示,底面半徑為R,折射率為n=3,O為半圓柱形截面的圓心.一束光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點以60°的入射角入射,求:該光線從進入透明體到第一次離開透明體時,共經(jīng)歷的時間(已知真空中的光速為c,arcsin33=35°;計算結(jié)果用R、n、c表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖所示為奧斯特實驗所用裝置,開關(guān)閉合前將小磁針置于水平桌面上,其上方附近的導(dǎo)線應(yīng)與桌面平行且沿南北(選填“東西”、“南北”)方向放置,這是由于考慮到地磁場的影響;
開關(guān)閉合后,小磁針偏轉(zhuǎn)了一定角度,說明電流周圍有磁場;如果將小磁針置于導(dǎo)線正上方附近,開關(guān)閉合后小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)(選填“會”、“不會”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.為了測量籃球從某一高度自由落下著地時地面對籃球的最大彈力,一位同學(xué)采取了如下方法:把一張白紙平放在地面,在籃球的表面均勻地灑上水,讓籃球從特定高度自由落到白紙上,在紙上留下水��;然后把這張紙放到體重計上,將籃球放在紙上,慢慢地向下壓,直到球面和水印重合,此時讀出的體重計的示數(shù),即可知地面對籃球最大彈力的大小.以下實驗中所用的方法與此相類似的是( �。�
A.在研究彈簧彈力與伸長關(guān)系時,彈簧不超過彈性限度
B.在研究加速度與合外力關(guān)系時,保持物體的質(zhì)量不變
C.在驗證力的平行四邊形定則時,兩次將橡皮條拉長至同一位置
D.在觀察桌面受到壓力發(fā)生微小形變的實驗中,使用激光筆和平面鏡

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.(1)通過兩個定滑輪,用兩根細線去拉伸一根一端的固定在墻上的橡皮筋OP,過定滑輪A的線掛三個鉤碼,過定滑輪B的線掛四個鉤碼,兩根細線都系在橡皮筋的P端,在兩個拉力的共同作用下,使橡皮筋從P點水平地拉伸到P′點,此時兩根細線間夾角90°,如圖甲所示.如果改用一根細線繞過一個定滑輪,要取得同樣的效果,定滑輪必須安裝在OP的延長線上,線上掛5個鉤碼.
(2)某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小,如圖乙所示,請在圖中作出F1和F2的合力圖示,并用F表示此力.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子(11H)聚變?yōu)?個氦核(42He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是411H→42He+2X,這個核反應(yīng)釋放出大量核能.已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c.下列說法中正確的是( �。�
A.方程中的X表示中子(10n)
B.方程中的X表示電子(01e)
C.這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損△m=4m1-m2
D.這個核反應(yīng)中釋放的核能△E=(4m1-m2-2m3)c2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.(1)某學(xué)生利用單擺做測定重力加速度的實驗,以下操作中錯誤的是BC
A.將單擺懸掛好后,再用刻度尺和游標(biāo)卡尺測出擺長l;
B.將擺球向一側(cè)偏離30°后由靜止釋放擺球;
C.在釋放擺球的同時開始計時,之后擺球每連續(xù)兩次經(jīng)過平衡位置就計數(shù)1次;
D.記下擺球完成n次(大于30次)全振動的時間t,再把相應(yīng)數(shù)據(jù)代入公式得重力加速
(2)該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用計算機作出t2-l圖線如圖所示.根據(jù)圖線擬合得到方程t2=404.0l+3.0.由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.76m/s2.(取π 2=9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)用平行玻璃磚測定玻璃的折射率的實驗中,畫出的界面aa′和bb′如圖所示.你認為玻璃中光路1是作圖得到的?(填“1”或“2”)這樣測得的折射率與實際值相比較是A
A.偏大     B.偏小    C.不變         D.無法確定.

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