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如图所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑。轻弹簧一端固定,另一端与质量为M的...

如图所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑。轻弹簧一端固定,另一端与质量为M的小滑块连接,开始时滑块静止在O点,弹簧处于原长。一质量为m的子弹以大小为v的速度水平向右射入滑块,并留在滑块中,子弹打击滑块的时间极短,可忽略不计。之后,滑块向右运动并通过A点,返回后恰好停在出发点O处。求:

(1)子弹打击滑块结束后的瞬间,滑块和子弹的共同速度大小;

(2)滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值。

 

(1)(2) 【解析】试题分析:子弹击中滑块过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出共同速度;对系统应用能量守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能。 (1)子弹打击滑块,满足动量守恒定律,设子弹射入滑块后滑块的速度为v1,则 解得: (2)滑块向右到达最右端时,弹簧的弹性势能最大。设在OA段克服摩擦力做的功为 Wf,与滑块的动摩擦因数为μ,弹性势能最大值为Ep, 根据能量守恒定律: 由于滑块恰能返回到O点,返回过程中,根据能量守恒定律: 联立以上解得: 点睛:本题考查了动量守恒定律和能量守恒关系在子弹打木块模型中的应用,注意研究对象的选取和 能量守恒关系的应用。  
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考点分析:
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如图,一质量为M =1.2kg的小物块(可视为质点)静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h =1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入小物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。重力加速度g10m/s2不计空气阻力。求:

1)子弹穿出小物块时,小物块获得的水平初速度vM

2小物块落地点离桌面边缘的水平距离x

 

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如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,求:

(1)发电机的输出功率; 

(2)发电机的电动势。

 

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为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1m2,且m1>m2

②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.

④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)小球m1m2发生碰撞后,m1的落点是图中的_______点,m2的落点是图中的_____点.

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式_________________说明碰撞中动量是守恒的.

(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式_____________说明此碰撞过程是弹性碰撞.

 

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如图所示,甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动,两根磁铁分别固定在两车上,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车和磁铁的总质量为2kg,两磁铁的同名磁极相对时,推一下两车使它们相向运动,t时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,它们还没接触就分开了,则(  )

A. 乙车开始反向时,甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反

B. 甲车开始反向时,乙的速度减为0.5m/s方向不变

C. 两车距离最近时,速率相等,方向相同

D. 两车距离最近时,速率都为m/s,方向都与t时刻乙车的运动方向相反

 

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两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前,A球在后,MA=1kg, MB=2kg,  vA=6m/s,  vB=2m/s,  当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度不可能为(    )

A. vA=5m/s,  vB=2.5m/s

B. vA=2m/s,  vB=4m/s

C. vA= -4m/s, vB=7m/s

D. vA=7m/s,  vB=1.5m/s

 

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