题目内容

【题目】如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5 m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8 m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=

1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,g=10 m/s2,求:

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;

(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;

(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。

【答案】(1)v2=2m/s (2) Epmax=3J (3)s=2m

【解析】(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1,由机械能守恒定律有:

解得:v1=6m/s

滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2

由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2

解得:v2v1=2m/s

(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度v3v3v1=1m/s

由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3

由机械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32

Ep=3J

(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设滑块A、B的速度为v4,滑块C的速度为v5

分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有:

(mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5

解得:v4=0,v5=2m/s

滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动:gt2S=v5t

H=gt2

解得:S=2m

练习册系列答案
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该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg,图中R1R2为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大,断开开关S2闭合开关S1后,调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度,接下来他应该正确操作步骤________(选填下列步骤前的字母代号),最后记下R2的阻值

A.闭合S2调节R1R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

B.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

如果按正确操作步骤测得R2的阻值为120Ω,则认为Rg的阻值大小_____(选填字母代号) ;

A. 6 B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω

③如果该同学在调节R1使电流表满偏过程中,发现电流表指针满偏时,R1的接入阻

值不到其总阻值的二分之一。为了减小实验误差,该同学可以采取下列措施中的______(选填字母代号) ;

A.将R2换成一个最大阻值更大的电阻箱

B.将R1换成一个最大阻值为现在二分之一的电阻箱

C.将电源换成一个电动势为现在电源两倍、内阻可以忽略的电源

D.将电源换成一个电动势为现在电源二分之一、内阻可以忽略的电源

④利用上述方法测量出的电流表内阻值_______(选填大于或小于)该电流表内阻的真实值

⑤依据以上的测量数据可知,若把该电流表改装成量程为3V的电压表,需与该表___(选填串或并)联一个阻值为__________Ω的定值电阻。

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