题目内容

【题目】如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是m1m2的两物块相连,它们静止在光

滑水平地面上。现给物块m1一个瞬时冲量,使它获得水平向右的速度v0,从此时刻

开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示则下列判断正确的是

A. t1时刻弹簧长度最短

B. t2时刻弹簧恢复原长

C. t1~ t3时间内,弹簧处于压缩状态

D. t2~ t4时间内,弹簧处于拉长状态

【答案】ABD

【解析】

获得瞬时冲量后,向右压缩弹簧,做减速运动,而受到向右的弹力,做加速运动,当两者速度相同时,弹簧的长度最短,故时刻弹簧长度最短,处于压缩状态,之后继续减速,继续加速,当的速度达到最大,的速度达到反向最大时,加速度为零,弹簧的弹力为零,恢复到原长时刻弹簧恢复原长由于此时仍有反向速度,所以弹簧继续变长,当两者速度再次相同时,弹簧达到最长,即弹簧最长,时刻的速度恢复初速度,即弹簧恢复原长,所以阶段弹簧处于压缩状态,阶段弹簧处于拉伸状态,故ABD正确

练习册系列答案
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【题目】电磁弹射在电磁炮航天器舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用1所示为电磁弹射的示意图。为了研究问题的方便,将其简化为如图2所示的模型(俯视图)。发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨,整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路,已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,子弹载体被简化为一根质量为m、长度也为L的金属导体棒,其电阻为r。金属导体棒,其电阻为r。金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上,忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。

(1)发射前,将开关Sa,先对电容器进行充电。

a.求电容器充电结束时所带的电荷量Q;

b.充电过程中电容器两极板间的电压y随电容器所带电荷量q发生变化。请在图3中画出u-q图像;并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E0

(2)电容器充电结束后,将开关b,电容器通过导体棒放电,导体棒由静止开始运动,导体棒离开轨道时发射结束。电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能,将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时,电容器的电量减小为充电结束时的一半,不计放电电流带来的磁场影响,求这次发射过程中的能量转化效率

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