探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段:①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其

探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段:①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其

题型:同步题难度:来源:
探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见图a);
②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时,与静止的内芯碰撞(见图b);
③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(见图c)。
设内芯与外壳间的撞击力远大于笔所受重力,不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小;
(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功;
(3)从外壳下端离开桌面上升至h2处,笔损失的机械能。
答案
解:(1)由

(2)由4mv1=(4m+m)v2,将v2代入得v1=
,将v2代入得
(3)
将v1、v2代入得
举一反三
(1)1791年,米被定义为:在经过巴黎的子午线上,取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地球的半径R。(答案保留二位有效数字)
(2)太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳光以平行光束入射到地面.地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。
(a)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2)。
(b)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分,太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明二个理由。
题型:上海高考真题难度:| 查看答案
我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来,在缓解用电高峰电力紧张方面,取得了良好的社会效益和经济效益。抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电。如图,蓄水池(上游水库)可视为长方体,有效总库容量(可用于发电)为V,蓄水后水位高出下游水面H,发电过程中上游水库水位最大落差为d。统计资料表明,该电站年抽水用电为2.4×108KW·h,年发电量为1.8×108KW·h。则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ,重力加速度为g,涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面)
[     ]
A.能用于发电的水最大重力热能
B.能用于发电的水的最大重力热能
C.电站的总效率达75%
D.该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以105kW计)约10h
题型:江苏高考真题难度:| 查看答案
发电机是把其他形式的能转化为电能的机器,位于琼海万泉河上的牛路岭水电站发电过程主要是把_________能转化为电能;澄迈马村火力发电厂的发电过程主要是把_________能转化为电能;正在兴建的昌江核电站的发电过程主要是把_________能转化为电能。
题型:0121 期中题难度:| 查看答案
自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接。骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来。现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是___________J。

题型:辽宁省月考题难度:| 查看答案
如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小;
(2)要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长;
(3)若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。

题型:山东省月考题难度:| 查看答案
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