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1.如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=6.0kg和mB=4.5kg.用輕彈簧栓接,放在光滑的水平面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸.t=0時(shí),另有一物塊C以一定速度向右運(yùn)動,在t=4s時(shí)與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開,物塊C的v-t圖象如圖乙所示.求:
(1)物塊C的質(zhì)量mC;
(2)B離開墻后彈簧具有的最大彈性勢能EP;
(3)在4s到12s的時(shí)間內(nèi)墻壁對物塊B彈力的沖量I的大�。�

分析 (1)AC碰撞過程動量守恒,由動量守恒定律可以求出C的質(zhì)量;
(2)12s末B離開墻壁,之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能守恒;當(dāng)AC與B速度相等時(shí)彈簧彈性勢能最大;
(3)在4s到8s的時(shí)間內(nèi),物體B不移動,故墻對物體B不做功;在4s到12s的時(shí)間內(nèi),對ABC系統(tǒng)運(yùn)用動量定理列式求解墻壁對B的沖量.

解答 解:(1)取水平向右為正方向,由圖知,C與A碰前速度為v1=9m/s,碰后速度為v2=3m/s,C與A碰撞過程動量守恒.
mCv1=(mA+mC)v2              
解得:mC=3kg              
(2)B離開墻壁之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒,且當(dāng)A、C與B速度相等時(shí),彈簧性勢能最大,取水平向右為正方向,有:
(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4         
12mA+mCv23=12mA+mB+mCv24+EP       
聯(lián)立解得:EP=13.5J     
(3)由圖知,12s末A和C的速度為v3=-3m/s,4s到12s,取水平向右為正方向,根據(jù)動量定理,墻對B的沖量:
I=(mA+mC)v3-(mA+mC)v2       
解得:I=-54Ns        
即墻壁對物塊B彈力的沖量I的大小為54Ns.        
答:(1)物塊C的質(zhì)量為3kg;
(2)B離開墻后彈簧具有的最大彈性勢能為13.5J;
(3)在4s到12s的時(shí)間內(nèi)墻壁對物塊B彈力的沖量I的大小為54Ns.

點(diǎn)評 分析清楚物體的運(yùn)動過程、正確選擇研究對象是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律、動量定理即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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10.如圖所示,長L=0.5m的直桿一端可繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動,另一端靠在物塊B上,B的表面光滑,當(dāng)B在圖示位置被鎖定時(shí)θ=37°,現(xiàn)解除鎖定,控制物塊B由靜止開始水平向左做a=0.2m/s2的勻加速直線運(yùn)動,則在t=1s時(shí),直桿端點(diǎn)A的線速度為( �。�
A.14m/sB.425m/sC.13m/sD.325m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示的電路中,電源的電動勢E和內(nèi)阻r恒定不變,電燈L恰能正常發(fā)光,電燈L恰能正常發(fā)光,如果滑動變阻器的滑片向a端移動,則下列說法中正確的是( �。�
A.電燈L變暗,安培表的示數(shù)變大B.電燈L變亮,安培表的示數(shù)變大
C.電燈L變暗,安培表的示數(shù)變小D.電燈L變亮,安培表的示數(shù)不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示,在xoy平面內(nèi),有一電子源持續(xù)不斷地沿x正方向每秒發(fā)射出N個(gè)速率均為v的電子,形成寬為2b,在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對稱的電子流.電子流沿x方向射入一個(gè)半徑為R,中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直xoy平面向里,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出.在磁場區(qū)域的正下方有一對平行于x軸的金屬平行板K和A,其中K板與P點(diǎn)的距離為d,中間開有寬度為2l且關(guān)于y軸對稱的小孔.K板接地,A與K兩板間加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓UAK,穿過K板小孔達(dá)到A板的所有電子被收集且導(dǎo)出,從而形成電流,已知b=32R,d=l,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子間相互作用.
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)求電子流從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸方向的夾角θ的范圍;
(3)當(dāng)UAK=0時(shí),每秒經(jīng)過極板K上的小孔到達(dá)板A的電子數(shù);
(4)在圖中定性畫出電流i隨UAK變化的關(guān)系曲線.要求標(biāo)出相關(guān)數(shù)據(jù),且要有計(jì)算依據(jù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.2017年1月18日,我國發(fā)射的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”圓滿完成了4個(gè)月的在軌測試任務(wù),正式交付用戶單位使用,假設(shè)“墨子號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過時(shí)間t(t小于“墨子號”的運(yùn)行周期),“墨子號”運(yùn)行的弧長為s,其余地心連線掃過的角度為θ(弧度),引力常量為G,則( �。�
A.“墨子號”的環(huán)繞周期為\frac{2s}{θ}B.“墨子號”的環(huán)繞周期為\frac{2πt}{θ}
C.地球的質(zhì)量為\frac{{s}^{2}}{Gθ{t}^{2}}D.地球的密度為\frac{3{θ}^{2}}{4πG{t}^{2}}

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6.如圖甲所示,一足夠長的質(zhì)量M=0.4kg的長木板靜止在水平面上,長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,一質(zhì)量m=0.4kg的小滑塊以v0=1.8m/s的速度從長木板的右端滑上長木板,小滑塊剛滑上長木板0.2s內(nèi)的速度圖象如圖乙所示,小滑塊可看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小滑塊剛滑上長木板時(shí)長木板的加速度大小a1;
(2)從小滑塊滑上長木板到最后靜止下來的過程中,小滑塊運(yùn)動的總位移X.

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13.一部機(jī)器由電動機(jī)帶動,機(jī)器皮帶輪的半徑是電動機(jī)皮帶輪半徑的2倍,如圖所示,皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動,已知機(jī)器皮帶輪A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半,則( �。�
A.電動機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的轉(zhuǎn)速比是1:2
B.電動機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的角速度之比為1:1
C.電動機(jī)皮帶輪邊緣上某點(diǎn)與機(jī)器皮帶輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度大小之比為4:1
D.電動機(jī)皮帶輪邊緣上某點(diǎn)與機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)的向心加速度之比為4:1

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A.小球?qū)⒀仨槙r(shí)針方向運(yùn)動B.小球?qū)⒀啬鏁r(shí)針方向運(yùn)動
C.洛倫茲力對小球做了正功D.小球受到的向心力大小不斷增大

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11.一方形木板放置在水平地面上,在方形木板的上方有一條狀豎直擋板,擋板的兩端固定在水平地面上,擋跟木板之間并不接觸.現(xiàn)在有一個(gè)方形物塊在木板上沿?fù)醢逡阅骋凰俣冗\(yùn)動,同時(shí)方形木板以相等大小的速度向左運(yùn)動,木板的運(yùn)動方向與豎直擋板垂直,已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2,物塊的質(zhì)量為m,則豎直擋板對物塊的摩擦力大小為( �。�
A.0B.\frac{\sqrt{2}}{2}μ1μ2mgC.\frac{1}{2}μ1μ2mgD.\sqrt{2}μ1μ2mg

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