12.如圖所示,質(zhì)量均為M=4kg的小車A、B,B車上用輕繩掛有質(zhì)量為m=2kg的小球C,與B車靜止在水平地面上.A車以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向B車運(yùn)動,相碰后粘在一起(碰撞時間很短).求:
(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)碰后小球第一次回到最低點(diǎn)時的速度.

分析 (1)A、B車碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律以及能量守恒定律列式求解;
(2)對A、B、C整體根據(jù)動量守恒列式,再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可.

解答 解:(1)設(shè)A、B車碰后共同速度為v1,以向左為正,由動量守恒定律得:
Mv0=2Mv1
設(shè)系統(tǒng)損失的能量為E,根據(jù)能量守恒定律得:
E=$\frac{1}{2}M{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}×2M{{v}_{1}}^{2}$
解得:E=4J
(2)設(shè)金屬球C再次回到最低點(diǎn)時A、B車速為v2,金屬球C速度為v3,對A、B、C由動量守恒得:
2Mv1=2Mv2+mv3
由能量守恒得:
$\frac{1}{2}×2M{{v}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2M{{v}_{2}}^{2}+\frac{1}{2}m{{v}_{3}}^{2}$
解得:v3=1.6m/s 
答:(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4J;
(2)碰后小球第一次回到最低點(diǎn)時的速度為1.6m/s.

點(diǎn)評 本題主要考查了動量守恒定律以及能量守恒定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的運(yùn)動情況,注意使用動量守恒定律解題時要規(guī)定正方向,難度適中.

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

3.在“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實(shí)驗(yàn)中,對于減小實(shí)驗(yàn)誤差來說,下列方法有益的是( 。
A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn),把每打五個點(diǎn)的時間間隔當(dāng)作時間單位
B.使小車運(yùn)動的加速度小些
C.舍去紙帶上密集的點(diǎn),只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算
D.用實(shí)驗(yàn)桌代替各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下圖中按力的作用效果分解正確的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.2015年9月14日12時42分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將高分九號送入太空,高分九號衛(wèi)星是國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)科技重大專項(xiàng)安排的一顆光學(xué)遙感衛(wèi)星,地面像元分辨率最高可達(dá)亞米級.若衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道后,將衛(wèi)星的運(yùn)行軌道看做圓軌道,其運(yùn)行周期為T,距地面的高度為h,已知地球半徑為R,引力常量為G,則( 。
A.衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
B.地球第一宇宙速度為$\frac{2π(R+h)}{T}$$\sqrt{\frac{R+h}{R}}$
C.地球表面的重力加速度為$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{R{T}^{2}}$
D.地球的平均密度為$\frac{3π(R+h)^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器,如圖所示:從粒子源中放出的質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速為零,重力不計(jì)),經(jīng)電勢差為U的加速電場加速,剛出電場時測得離子束的電流為I,之后從Q處垂直進(jìn)入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)電場,之后打到底片上P處,P、Q兩點(diǎn)距離為R.根據(jù)已知條件可知(  )
A.該離子的質(zhì)量為m=$\frac{q{B}^{2}{R}^{2}}{8U}$
B.該離子在磁場中的運(yùn)動時間為t=$\frac{πB{R}^{2}}{4U}$
C.在離子從Q處進(jìn)入磁場至到達(dá)P的時間內(nèi),射到底片上的離子數(shù)目為N=$\frac{πmI}{2{q}^{2}B}$
D.假如粒子源放出初速為零的氕(${\;}_{1}^{1}$H)、氘(${\;}_{1}^{2}$H)、氚(${\;}_{1}^{3}$H)三種離子,這三種離子會打在底片上三個不同位置

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列說法正確的是( 。
A.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,僅增大雙縫到屏的距離,則條紋間距增大
B.在光的單縫衍射現(xiàn)象中,光屏上得到的是亮暗相同的等間距條紋
C.雨后彩虹是光的衍射現(xiàn)象
D.肥皂泡看起來是彩色的,是光的干涉現(xiàn)象
E.水中的氣泡看起來特別亮,是因?yàn)楣獾娜瓷湓斐傻?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,所選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
A:小燈泡“2.5V,0.2A”B:電流表0-0.6A-3A(內(nèi)阻約0.5Ω)
C:電壓表0-3V-15V (內(nèi)阻分別為10kΩ與50kΩ)
D:滑線變阻器“2A,10Ω”E:電源(兩節(jié)干電池)
F:開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

(1)在實(shí)驗(yàn)時某同學(xué)采用了如圖1所示的實(shí)物電路,則具體實(shí)驗(yàn)操作前該電路需改進(jìn)的地方有電流表應(yīng)采用外接法;電流表量程太大;滑片應(yīng)置于左側(cè).
(2)在改正電路需改進(jìn)之處后,該同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器,都不能使小燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V額定電壓,而是只能勉強(qiáng)達(dá)到1.80V,于是他猜想是否干電池太舊,總電動勢只能達(dá)到1.8V,為了驗(yàn)證自己的猜想,他用以上器材進(jìn)行了測該電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),電路圖如圖3,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
U(V)2.372.302.182.101.901.601.30
I(A)0.110.140.180.210.290.420.56
該同學(xué)已經(jīng)在坐標(biāo)紙上標(biāo)上測量的各個點(diǎn),請你在圖2畫出電源的U-I圖線,由圖線可得E=2.61V,電源內(nèi)阻為r=2.60Ω
(3)描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中電壓只能達(dá)到1.8V的原因是否如該所猜測?電源電動勢可達(dá)2.61V,并非如該同學(xué)猜測
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.8V時電流為0.19A,試通過分析說明只能達(dá)到1.80V的原因.在小燈泡伏安特性實(shí)驗(yàn)中,由于滑動變阻器采用分壓接法,使得外電阻與內(nèi)電阻阻值接近,因而外電壓不可能接近電源的電動勢.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.屬于β衰變的核反應(yīng)方程式是( 。
A.${\;}_2^4He+{\;}_4^9Be→{\;}_6^{12}C+X$B.${\;}_{90}^{234}Th→{\;}_{91}^{234}Pa+X$
C.${\;}_1^2H+{\;}_1^3H→{\;}_0^1n+X$D.${\;}_{15}^{30}P→{\;}_{14}^{30}Si+X$

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2.如圖為氫原子的能級示意圖.現(xiàn)有大量氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時會輻射出若干不同頻率的光,下列說法正確的是( 。
A.共能輻射出三種不同頻率的光
B.共能輻射出六種不同頻率的光
C.從n=4的能級躍遷到n=1的能級時輻射的光子頻率最高
D.從n=4的能級躍遷到n=3的能級時輻射的光子波長最長
E.從n=2的能級躍遷到n=1的能級時輻射的光子頻率最高

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