题目内容
17．
如图所示，在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C，质量分别为mA、mB、mC，且mA=mB=1.0kg，mC=2.0kg，其中B与C用一个轻弹簧拴接在一起，开始时整个装置处于静止状态．A和B之间有少许塑胶炸药．现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量中有E=9.0J转化为A和B的动能．求：（1）塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为多大？
（2）在A、B后，弹簧弹性势能的最大值．
分析 （1）炸药爆炸时，A、B分离，该过程中A、B的动量守恒，能量也守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解．
（2）爆炸后，以B、C弹簧组成的系统为研究对象，系统水平方向动量守恒，当弹簧压缩最短时弹性势能最大，根据系统的机械能守恒求解．
解答 解：（1）塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间A、B的速度大小分别为vA、vB，取向右为正方向，由动量守恒定律有：
-mAvA+mBvB=0
爆炸产生的热量有9J转化为A、B的动能，由能量守恒定律有：
E=$\frac{1}{2}{m}_{A}{v}_{A}^{2}$+$\frac{1}{2}{m}_{B}{v}_{B}^{2}$
代入数据解得：vA=vB=3.0 m/s
（2）由于A在炸药爆炸后再次追上B的时候弹簧恰好第一次恢复到原长，则在A追上B之前弹簧已经有一次被压缩到最短（即弹性势能最大）．爆炸后取B、C和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时B、C达到共速vBC，此时弹簧的弹性势能最大，设为Ep1．由动量守恒定律得：
mBvB=（mB+mC）vBC
由机械能守恒得：
$\frac{1}{2}{m}_{B}{v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}（{m}_{B}+{m}_{C}）{v}_{BC}^{2}$+EP1；
代入数据得：EP1=3.0 J
答：（1）塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为3.0m/s．
（2）在A、B后，弹簧弹性势能的最大值是3.0J．
点评 本题考查了与弹簧有关的动量、能量问题，掌握动量守恒定律和能量守恒结合定律求爆炸过程和碰撞过程物体的速度，知道弹簧压缩最短时与弹簧相连的两个物体速度相同．
如图所示，重物G压在纸带上，用一水平力慢速的拉动纸带，重物G会跟着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物G下面抽出，关于这个现象，下列说法中正确的是（ ）| A． | 在慢速拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力大于迅速拉动纸带时重物和纸带间的摩擦力 | |
| B． | 在慢速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 | |
| C． | 在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 | |
| D． | 迅速拉动只带时重物动量的变化大 |
| A． | 因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 | |
| B． | 饱和光电流一定不同 | |
| C． | 光电子的最大初动能不同 | |
| D． | 分别用不同频率的光照射之后绘制Uc-v图象（v为照射光频率，图2为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同 |
发光二极管广泛应用与电子显示屏和新型照明光源等领域，通常发光二极管的成品是将发光二级管的管芯封装在一个半球形的透明介质中的（如图所示），有一种用于电子显示屏的发光二极管，其管芯的发光区域为直径等于2mm的圆盘，封装用的透明介质的折射率为1.7，为了使人们能在更大的角度范围内最清晰的看到发光二极管发出的光，即要求管芯发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出，试分析在制作发光管时半球形介质的半径R应满足是什么条件．
某同学在整理实验室的时候，发现一个方形的层叠电池，铭牌上面标识不清晰，只能看出内阻大约为10Ω．为了测得层叠电池的内阻，实验室中提供如下器材：
如图所示，轨道Q是半径为R的光滑竖直圆轨道．轨道P是由两个半径为R的光滑圆弧轨道平滑连接组成．它们都与光滑水平轨道平滑相连．小车A、B的质量分别为mA=2Kg和mB=1Kg，小车之间夹着一个压缩的弹簧（弹射器），其储存的弹性势能为Ep=150J．小车与弹簧不相连．弹射器解锁后，把小车弹出，弹性势能全部转化为小车动能．求：
质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示，设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（ ）| A． | 木块静止，d1＜d2 | B． | 木块静止，d1＞d2 | ||
| C． | 木块向右运动，d1＜d2 | D． | 木块向左运动，d1=d2 |