當前位置： 2021年山東省青島市高考物理第一次質檢試卷（一模）> 試題詳情

如圖，質量為m的物塊a與質量為2m的物塊b靜置于光滑水平面上，物塊b與勁度系數為k的水平輕質彈簧連接，物塊a恰與彈簧左端接觸。現給物塊a水平向右的初速度v₀，物塊a與彈簧發(fā)生相互作用，最終與彈簧分離。全過程無機械能損失且彈簧始終處于彈性限度內。已知彈簧振子做簡諧運動的周期T=2π
m
k
。
（1）若物塊b固定不動，求物塊a速度減為0過程經歷的時間；
（2）若物塊b可以自由滑動，求兩物塊相互作用過程中物塊a的最小速度；
（3）若物塊b可以自由滑動，在兩物塊相互作用過程中，求當物塊a的速度大小為
v
0
4
時彈簧的彈性勢能；
（4）在（2）問中，如果在物塊b的右側固定一擋板（位置未知，圖中也未畫出），物塊a與彈簧分離前物塊b與擋板發(fā)生彈性碰撞，碰撞后的瞬間立即撤去擋板，物塊b與擋板的碰撞時間極短，求此后過程中彈簧最大彈性勢能可能的取值范圍。

【考點】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；簡諧運動的定義、運動特點與判斷．

【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：113引用：1難度：0.5

相似題

1．（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是
A．α粒子的散射實驗 B．對陰極射線的研究
C．天然放射性現象的發(fā)現 D．質子的發(fā)現
（2）質量為5kg的物體A，以一定的速度v沿光滑的水平面運動，跟迎面而來速度大小為
1
2
v
的物體B相碰撞，碰后兩個物體結合在一起沿碰前A的方向運動，且它們的共同速度大小為
1
3
v
．求B物體的質量．
發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5
解析
2．原子核研究領域，科學家經常會用各種粒子去轟擊一些原子核，以實現原子核的轉變，達到發(fā)現和創(chuàng)造新元素的目的．在粒子與原子核作用的過程中，動量守恒定律同樣是適用的．
如圖所示，是歷史上著名的質子發(fā)現粒子轟擊示意圖．當時，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，得到兩個生成物質子和氧17．假設α粒子轟擊氮核前的初速度為v₀，方向水平，氮核處于靜止狀態(tài)，反應后生成物速度如圖所示，氧17和質子的速度與水平方向的角度分別為α和β，反應物和生成物的質量與其所含核子數量有關，不考慮核反應過程中的質量虧損，設質子和中子的質量均為m.試求氧17的速度v₁和質子的速度v₂．
發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：69難度：0.3
解析
3．如圖所示，勁度系數k=100N/m的彈簧一端固定于地面上，另一端連接絕緣物體A，物體B置于A上不粘連，A不帶電，B的帶電量q=+10^-4C，A，B質量均為2kg且都可看作質點，整個裝置處于靜止狀態(tài)。物體B正上方有一帶圓孔的擋板，質量為4kg的不帶電絕緣物體C放于圓孔上方不掉落，現在擋板與地面之間加上方向豎直向上、大小E=2×10⁵N/C的勻強電場使A、B開始運動，A、B分離時，A在某裝置作用下迅速在該位置處于靜止狀態(tài)，以后此裝置不再對A作用；A、B分離后，B向上運動并與C發(fā)生碰撞，且以后每次碰撞前，C均已靜止在圓孔上方，已知彈簧的彈性勢能E_p=
1
2
kx²（x為彈簧的形變量），重力加速度g=10m/s²，B與A、C碰撞時均為彈性碰撞且沒有電荷轉移。求：
（1）A、B兩物體從開始運動到分離時上升的高度h；
（2）A、B第一次碰撞后物體A向下運動的最大距離s₁；
（3）從A、B第一次碰撞開始，A物體運動的總路程s。
發(fā)布：2024/11/1 23:0:1組卷：219引用：5難度：0.3
解析

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