8.如圖所示,質(zhì)量為m的劈A和質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上,物體B左端固定輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為m的小球C從距離水平面高度h處從劈光滑的弧面滑下,求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能?

分析 劈A和物體B系統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,同時(shí)系統(tǒng)只有重力做功,機(jī)械能也守恒,根據(jù)守恒定律列式后聯(lián)立求解出C離開(kāi)A的速度;然后C與B接觸過(guò)程,C與B系統(tǒng)也是動(dòng)量守恒,同時(shí)機(jī)械能也守恒,根據(jù)守恒定律求解彈簧的最大彈性勢(shì)能.

解答 解:C從A上滾下過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}+\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$   ①
根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:
0=mvA-mvB  ②
聯(lián)立①②解得:
vA=vC=$\sqrt{gh}$
C通過(guò)彈簧壓縮B過(guò)程,C與B相同機(jī)械能和動(dòng)量均守恒,當(dāng)速度相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,根據(jù)守恒定律,有:
mvC=2mv 
$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}=\frac{1}{2}×(2m){v}^{2}+{E}_{pm}$ 
解得:
${E}_{pm}=\frac{1}{4}mgh$ 
答:運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為$\frac{1}{4}mgh$.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確是哪個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒、哪個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,然后結(jié)合守恒定律列式后聯(lián)立求解即可,基礎(chǔ)性題目.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,獵人非法獵猴,用兩根輕繩將猴子懸于空中,猴子處于靜止?fàn)顟B(tài).以下相關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A.猴子受到兩個(gè)力的作用
B.地球?qū)镒拥囊εc猴子對(duì)地球的引力是一對(duì)作用力和反作用力
C.人將繩子拉得越緊,猴子受到的合力越大
D.繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.用一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑圓錐體頂部,如圖所示.設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω,線的張力為T,則T隨ω2變化的圖象是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖,有一平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng),在紙面內(nèi)建立一個(gè)以O(shè)為圓心,半徑r=2cm的圓,如果在圓上任取一點(diǎn)P,設(shè)OP與x軸正方向的夾角為θ,P點(diǎn)的電勢(shì)φ=80cos(θ-30°)+10 (V).下列說(shuō)法正確的是(  )
A.該電場(chǎng)的方向是沿著x軸的負(fù)方向
B.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4.0×103V/m
C.一個(gè)電子在圓上運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力不做功
D.一個(gè)電子在圓上任意兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能變化量最大值為1.6×102eV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.一物體從靜止開(kāi)始,所受的合力F隨時(shí)間t變化圖線如圖所示,規(guī)定向右為正方向.則該物體在4秒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.0~4s內(nèi)一直向右運(yùn)動(dòng)
B.物體在1~3s內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.物體在0~2s內(nèi)向右運(yùn)動(dòng),2~4s內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)
D.物體在0~ls內(nèi)加速運(yùn)動(dòng),1~2s內(nèi)減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,在地面上方和真空室內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)方向指向y軸負(fù)方向,場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×10-3V/m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向指向x軸的正方向,磁感強(qiáng)度B=0.4T,現(xiàn)有一帶電微粒m以200m/s的速度由坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入真空室后立即做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從微粒由0點(diǎn)射入開(kāi)始計(jì)時(shí),求經(jīng)過(guò)時(shí)間t=$\frac{π}{6}$×10-3s時(shí)微粒所處位置的坐標(biāo).(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直的墻上,另一端連著質(zhì)量為m的木塊a,木塊放在光滑的水平面上,木塊a被水平速度為v0的子彈射入并嵌在其中(接觸時(shí)間短),已知子彈的質(zhì)量是木塊a的質(zhì)量的$\frac{1}{4}$.
(1)求木塊a的最大速度;
(2)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.如圖所示,一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬軌道的底端向上滑行,軌道平面與水平面成θ角,軌道平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直軌道平面向上的磁場(chǎng)中.兩導(dǎo)軌上端用一阻值為R的電阻相連,軌道與金屬桿ab的電阻均不計(jì),金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則金屬桿( 。
A.在上滑過(guò)程中的平均速度為$\frac{{v}_{0}}{2}$
B.在上滑過(guò)程中克服安培力做的功大于下滑過(guò)程中克服安培力做的功
C.在上滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于減少的動(dòng)能
D.在上滑過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量等于下滑過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量

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