如图所示,光滑水平面上的木板右端,有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3.0kg。质量m=1.0kg的铁块以水平速度=4.0m/s,从木板的左端沿板

如图所示,光滑水平面上的木板右端,有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3.0kg。质量m=1.0kg的铁块以水平速度=4.0m/s,从木板的左端沿板

题型:不详难度:来源:
如图所示,光滑水平面上的木板右端,有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3.0kg。质量m=1.0kg的铁块以水平速度=4.0m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端.则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A.3.0JB.4.0JC.6.0JD.20J

答案
A
解析

试题分析:据题意,当m向右运动过程中,由于摩擦力作用,m做减速运动,M做加速运动,压缩弹簧过程也是由于弹力作用,继续类似运动,知道两者速度相等时,弹簧压缩到最短,设此时速度为v1,据动量守恒定律有:,计算得:,此后m在弹力作用下减速运动M加速运动,离开弹簧后在摩擦力作用下,m做加速运动而M作减速运动,知道两者速度相等时相等静止,设此时速度为v2,据动量守恒定律有:,计算得:,则m从左端运动到把弹簧压缩到最短过程中有据能量守恒定律有:,m从左端运动到再次回到左端过程中据能量守恒定律有:,最后计算得最大弹性势能为3J,则A选项正确。
举一反三
(9分)如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁。质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零。

①求小滑块与木板间的摩擦力大小;
②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,然后向左运动,刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下,试求的值
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(9分)如图所示,在光滑水平轨道上,静止着三个质量均为m=2kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后沾合在一起不再分离,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vC=1m/s。求:

(1)A、B两球碰撞后的共同速度;
(2)两次碰撞过程中系统损失的总动能。
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(1)(6分)按照现代的粒子理论,可以将粒子分为三大类:媒介子、轻子和强子,质子和中子属于强子。强子是由更基本的粒子——夸克组成。根据夸克理论,夸克有6种,它们是上夸克、下夸克、奇夸克、璨夸克、底夸克和顶夸克。它们的带电荷量分别为±或±,电荷量e为元电荷。已知一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成,一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成。则下列说法不正确的是     (填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.上夸克的电荷量为+
B.下夸克的电荷量为-
C.上夸克的电荷量为-
D.下夸克的电荷量为+
E.上夸克的电荷量为+
(2)(9分)如图所示,两块厚度相同的木块A、B,紧靠着放在光滑的水平面上静止不动,其质量分别为mA=2kg、mB=1kg,它们的下表面光滑,上表面粗糙。另有质量为mC=1kg的铁块C(长度不计)以v0=10m/s的速度从木块A的上表面左端开始运动。由于摩擦,铁块C最终停在木块B上,此时木块B和铁块C的共同速度为v=3m/s。设铁块C与木块A、B上表面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。重力加速度g=10m/s2。则:①铁块C离开木块A时的速度为多少?②木块A 的最终速度为多少?③木块A的长度为多少?④铁块C在木块B上相对B滑行的距离为多少?

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如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C)。若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图18乙所示。求:

(1)从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间;
(2)弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能;
(3)若弹簧与物体A、B不连接,在某一时刻使物体C以v0的初速度向右运动,它将在弹簧与物体分离后和物体A发生碰撞,所有碰撞都为完全弹性碰撞,试求在以后的运动过程中,物体C与物体A能够发生二次碰撞,物体C初速度v0的取值范围。(弹簧与物体分离后,迅速取走,不影响物体后面的运动)
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(10分)如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度L=0.1m;三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C)。若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图18乙所示。求:

(1)物体B运动速度的最大值;
(2)从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1=0.4m时,物体B运动的位移大小;
(3)若在某时刻使物体C以vC=4m/s的速度向右运动,它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞,并立即结合在一起,试求在以后的运动过程中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。
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