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如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=...

如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求

(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?

(2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?

 

(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A的速度为6m/s,B物块速度大小12m/s. (2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为50J 【解析】 试题分析:(1)弹簧刚好恢复原长时,A和B物块速度的大小分别为υA、υB. 由动量守恒定律有:0=mAυA﹣mBυB 此过程机械能守恒有:Ep=mAυA2+mBυB2 代入Ep=108J,解得:υA=6m/s,υB=12m/s,A的速度向右,B的速度向左. (2)C与B碰撞时,C、B组成的系统动量守恒,设碰后B、C粘连时速度为υ′,则有: mBυB﹣mCυC=(mB+mC)υ′,代入数据得υ′=4m/s,υ′的方向向左. 此后A和B、C组成的系统动量守恒,机械能守恒,当弹簧第二次压缩最短时,弹簧具有的弹性势能最大,设为Ep′,且此时A与B、C三者有相同的速度,设为υ,则有: 动量守恒:mAυA﹣(mB+mC)υ′=(mA+mB+mC)υ, 代入数据得υ=1m/s,υ的方向向右. 机械能守恒:mAυA2+(mB+mC)υ′2=Ep′+(mA+mB+mC)υ2, 代入数据得E′p=50J.  
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考点分析:
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下列说法中正确的是(  )

A.某放射性元素经过19天后,余下的该元素的质量为原来的,则该元素的半衰期为3.8天

B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构

C.对放射性物质施加压力,其半衰期将减少

D.氢原子从定态n=3跃迁到n=2,再跃迁到定态n=1,则后一次跃迁辐射的光子波长比前一次的要短

E.光电效应实验说明光具有粒子性

 

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如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AEBD,DBCB,DAE=30°,BAE=45°,DCB=60°,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)

(1)这束入射光线的入射角多大?

(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角.

 

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如图所示为某时刻从O点同时发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,P点在甲波最大位移处,Q点在乙波最大位移处,下列说法中正确的是(  )

A.两列 波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波的短

B.P点比Q点先回到平衡位置

C.在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动

D.甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样

 

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(1)把细线拉直,使小球在第4象限与x正方向成θ角处由静止释放,要使小球能沿原路返回至出发点,θ的最小值为多少?

(2)把细线拉直,使小球从θ=0°处以初速度v0竖直向下抛出,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则v0的最小值为多少?

 

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如图所示,斜面倾角为θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足够长.一带有速度传感器的小物块(可视为质点),自A点由静止开始沿斜面下滑,速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示:

时间(s
 

0
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

6
 


 

速度(m/s
 

0
 

6
 

12
 

17
 

21
 

25
 

29
 


 

 

g=10m/s2,求:

1)斜面的倾角θ多大?

2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数μ为多少?

3AB间的距离xAB等于多少?

 

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