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16.如圖是“牛頓擺”裝置,5個(gè)完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上,5根輕繩互相平行,5個(gè)鋼球彼此緊密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分別標(biāo)記5個(gè)小鋼球.關(guān)于此實(shí)驗(yàn),若不計(jì)空氣阻力和碰撞中的能量損失,則下列說法中正確的是(  )
A.當(dāng)把小球1向左拉起一定高度,如圖甲所示,然后由靜止釋放,在極短時(shí)間內(nèi)經(jīng)過小球的相互碰撞,可觀察到球5向右擺起,且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同,如圖乙所示
B.如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度,如圖丙所示,同時(shí)由靜止釋放,經(jīng)碰撞后,小球4、5一起向右擺起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度
C.如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度(如圖丙所示),同時(shí)由靜止釋放,經(jīng)碰撞后,小球3、4、5一起向右擺起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度
D.上述整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,5個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量不守恒

分析 小球與小球之間發(fā)生的是彈性碰撞,即每?jī)蓚€(gè)小球碰后交換速度,1與2碰后,1停止2向右,2與3碰后,2停止,3具有向右的速度.如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度(如圖丙)并由靜止釋放,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒分析小球上升的最大高度.

解答 解:A、碰撞中的能量損失不計(jì),則小球與小球之間發(fā)生的是彈性碰撞,由于小球完全一樣,結(jié)合碰撞過程動(dòng)量守恒可知每?jī)蓚€(gè)小球碰后交換速度,1與2碰后,1停止2向右,2與3碰后,2停止,3具有向右的速度,3與4碰后,3停止,4具有向右的速度,4與5碰后,4停止,5具有向右的速度,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知球5向右擺起,且達(dá)到的最大高度與球1的釋放高度相同,A正確;
BC、如果同時(shí)向左拉起小球1、2、3到相同高度同時(shí)由靜止釋放,則3與4碰后,3停止4具有向右的速度,4與5碰撞交換速度,4停止5向右擺起;3剛停止的時(shí)候2球過來與之碰撞交換速度,然后3與4碰撞,使4向右擺起;2球剛停止的時(shí)候1球過來與之碰撞交換速度,然后2與3碰撞交換速度,使3向右擺起;故經(jīng)碰撞后,小球3、4、5一起向右擺起,且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同,故B錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;
D、由分析知說明該過程,每?jī)蓚€(gè)小球碰撞的過程機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒,擺動(dòng)時(shí)不守恒,故D錯(cuò)誤;
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)量守恒定律即機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,涉及到多個(gè)彈性碰撞連續(xù)發(fā)生的過程,要明確每次發(fā)生彈性碰撞的兩個(gè)小球機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.則(  )
A.t=0時(shí)刻線圈平面與中性面重合B.t=0.01s時(shí)穿過線圈的磁通量最小
C.電動(dòng)勢(shì)的頻率為0.02HzD.電動(dòng)勢(shì)的有效值為31IV

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.電磁波無處不在,我們身邊的廣播、電視、移動(dòng)通信都與電磁波有著密不可分的聯(lián)系,Wi-Fi、非接觸式公交卡、導(dǎo)航、雷達(dá)、微波加熱、射電天文學(xué)、遙感遙測(cè)也都與電磁波有關(guān).頻率是電磁波的一個(gè)重要參量,不同頻率的電磁波在空中互不干擾,保證了各項(xiàng)無線電應(yīng)用的順利開展.例如,我國自主建立的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)所使用的電磁波頻率約為1561MHz;家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約為2450MHz;家用5GWi-Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz.對(duì)于家用5GWi-Fi的信號(hào),下列說法中正確的是( �。�
A.一定不會(huì)產(chǎn)生偏振現(xiàn)象
B.從一個(gè)房間穿越墻壁進(jìn)入另一個(gè)房間后,頻率保持不變
C.與北斗導(dǎo)航信號(hào)疊加時(shí),將產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象
D.與微波爐所使用的微波相比,更容易產(chǎn)生明顯衍的射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.以下關(guān)于固體和液體的說法中正確的是( �。�
A.區(qū)分晶體與非晶體的最有效方法是看有沒有一定的熔點(diǎn)
B.產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象時(shí),液體在毛細(xì)管中一定上升
C.浸潤液體呈凸液面,不浸潤液體呈凹液面
D.液晶對(duì)不同顏色光的吸收強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖甲所示,水平放置的線圈匝數(shù)n=200匝,直徑d1=40cm,電阻r=2Ω,線圈與阻值R=6Ω的電阻相連.在線圈的中心有一個(gè)直徑d2=20cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化,規(guī)定垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎较颍嚽螅?br />(1)通過電阻R的電流方向;
(2)電壓表的示數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一次小張去公園游玩,他向一處平靜的水面丟進(jìn)一顆石子,激起一圈圈水波,小張觀察到,石子落點(diǎn)平靜后,遠(yuǎn)處的水波依然在向更遠(yuǎn)擴(kuò)散,下列說法正確的是(  )
A.石子落點(diǎn)處的水振動(dòng)后,引起相鄰的水依次振動(dòng)形成了水波
B.石子落點(diǎn)處的水遷移到了遠(yuǎn)處,所以遠(yuǎn)處的水波可以繼續(xù)傳播
C.波源停止振動(dòng)后,水波仍舊可以傳播
D.波源停止振動(dòng)后,遠(yuǎn)處的水由于獲得了能量,所以還可以振動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.靜止在水平地面上的物塊,受到水平力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊的加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,根據(jù)圖象信息可得(  )
A.地面對(duì)物塊的最大靜摩擦力為1N
B.4s末推力F的瞬時(shí)功率為36W
C.物塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
D.物塊的質(zhì)量為2kg

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖為固定在水平面上的半徑為r=1m的光滑金屬圓環(huán)導(dǎo)軌,沿直徑AE有等間距的C、O、D三點(diǎn),A、E分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示),R1=R2=8Ω,導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面,一長為L=2.2m質(zhì)量為m=1kg的金屬桿在外力F的作用下在A、E間做周期為T=\frac{π}{2}(s)的簡(jiǎn)諧振動(dòng),不計(jì)桿的電阻.已知做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在直徑上的投影運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng).試求:
(1)在金屬桿由A運(yùn)動(dòng)到E的半個(gè)周期內(nèi)流過金屬桿的電量q;
(2)金屬桿向右過O點(diǎn)時(shí)流過金屬桿的電流大小和方向,電阻R1的電功率P1;
(3)金屬桿向右過C點(diǎn)時(shí)金屬桿受到的外力F;
(4)在金屬桿由A運(yùn)動(dòng)到E的半個(gè)周期中金屬桿受到的外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列敘述不正確的是( �。�
A.一切物體都在輻射電磁波
B.微觀粒子的能量是量子化的
C.當(dāng)波長趨于零時(shí),輻射可以無窮大
D.黑體輻射與材料種類和表面狀況無關(guān)

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