當前位置： 2023年河南省信陽市浉河區(qū)等五地教育體育局教研室等二校高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，光滑的水平地面左側固定一豎直擋板，右側與半徑R=0.7m的光滑圓弧軌道BC在B點平滑連接，圓弧軌道對應的圓心角為60°，在圓弧軌道右側有一傾角為θ=30°的光滑斜面CD。一勁度系數k=10N/cm的輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端與質量m_A=0.4kg的小球A相連接，彈簧自由伸長時右端到恰好B處，B處放置著一個質量m_B=0.2kg的小球?，F推動A球緩慢向左將彈簧壓縮x=6cm,然后由靜止釋放A球，A、B兩球發(fā)生彈性碰撞后，B球從圓弧軌道末端C飛出后與斜面發(fā)生三次碰撞，第三次碰撞后恰好落在斜面底端D點。已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量x的關系是
E
p
=
1
2
k
x
2
。若小球與斜面碰撞時間極短，每次碰撞后小球沿斜面方向的速度不變，垂直于斜面方向的速度大小不變，方向相反，取g=10m/s²，求：
（1）兩球碰撞前A球的速度；
（2）B球距離斜面的最大高度；
（3）斜面上撞擊點的間隔距離。

【考點】動量守恒定律在含有彈簧的碰撞問題中的應用；動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；常見力做功與相應的能量轉化；機械能守恒定律的簡單應用．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：227引用：2難度：0.3

相似題

1．圖甲所示，質量分別為m_A和m_B的兩物體用輕彈簧連接置于光滑水平面，初始時兩物體被鎖定，彈簧處于壓縮狀態(tài)。t=0時刻將B物體解除鎖定，t=t₁時刻解除A物體的鎖定，此時B物體的速度為v₀，AB兩物體運動的a-t圖像如圖乙所示，其中S₁和S₂分別表示0～t₁時間和t₁～t₃時間內B物體的a-t圖像與坐標軸所圍面積的大小，則下列說法正確的是（　?。?br />
A．m_A＜m_B
B．S₁＞S₂
C．t₄時刻，彈簧伸長量最大
D．0～t₅時間內，彈簧對A物體的沖量大小為m_Bv₀
發(fā)布：2024/11/12 10:30:2組卷：150引用：2難度：0.3
解析
2．如圖所示，質量為m的物塊P與物塊Q（質量未知）之間拴接一輕彈簧，靜止在光滑的水平地面上，彈簧恰好處于原長?，F給P物體一瞬時初速度，并把此時記為0時刻，規(guī)定向右為正方向，0～2t₀內P、Q物塊運動的a-t圖像如圖所示，已知t₀時刻P、Q的加速度最大，其中t軸下方部分的面積大小為S，則（　　）
A．物體Q的質量為
1
2
m
B．2t₀時刻Q物體的速度大小為v_Q=S
C．t₀時刻彈簧的彈性勢能為
3
m
S
2
4
D．t₀～2t₀時間內彈簧對P物體做功為零
發(fā)布：2024/11/15 0:0:4組卷：196引用：2難度：0.4
解析
3．如圖所示，輕彈簧的一端固定，另一端與水平地面上的物塊1接觸（但未連接）。在外力作用下物塊1靜止，此時彈簧的壓縮量為10cm,之后撤去外力，物塊1開始向左運動，離開彈簧后與靜止在水平地面上的物塊2發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后二者粘在一起。
已知兩物塊質量均為m=1kg,彈簧的勁度系數k=400N/m,當彈簧形變量為x時彈簧具有的彈性勢能為
1
2
kx²，彈簧始終在彈性限度內。不計空氣阻力及切摩擦。求：
（1）剛撤去外力時，彈簧彈力的大??；
（2）兩物塊碰撞前，物塊1的速度大小。
（3）兩物塊碰撞過程中損失的總機械能。
發(fā)布：2024/11/15 9:0:1組卷：380引用：1難度：0.5
解析

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