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小芳同学在探究“浮力的大小等于什么（阿基米德原理）”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是[]A．F1=F4、F2=F3B．F2一F3=F4一F1C．
◎ 题目
| 如图所示，有一光滑轨道ABC，AB为竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道，BC部分为足够长的水平轨道。一个质量为m1的小物体自A处由静止释放，m1沿圆弧轨道AB滑下，与在水平轨道BC上质量为m2的静止的物体相碰。 （1）如果m2与水平轻弹簧相连，弹簧的另一端连在固定装置P上。m1滑到水平轨道后与m2发生碰撞但不粘连，碰撞后m1与m2一起将弹簧压缩后被弹回，m1与m2重新分开。若弹簧压缩和伸长过程中无机械能损失，且m1=m2，求m1反弹后能达到的最大高度； （2）如果去掉与m2相连的弹簧及固定装置P，m1仍从A处由静止释放。 a．若m1=  m2，且m1与m2的碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后m1能达到的最大高度。 b．若m1与m2的碰撞过程中无机械能损失，要使m1与m2只能发生两次碰撞，求m2与m1的比值范围。 |
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◎ 答案
解：（1）m1从A滑到B重力势能转化为动能，m1的速度达到v1  ① m1与m2发生碰撞时弹簧处于自然状态，系统动量守恒，碰撞后以共同速度v共向右运动  v共=  ② m1与m2一起将弹簧压缩后又被弹回，当弹簧恢复到自然长度时m1与m2重新分开，此时m1与m2的速度都为v共，m1以v共为初速度滑上圆弧轨道，设m1能达到的最大高度是h  解得  （2）撤去弹簧及固定装置后 a．m1与m2发生碰撞时系统动量守恒，且没有机械能损失。设向右为正方向，有  ③ ④ 代入m1=m2可得  ，负号表示m1向左运动 此后m1冲上圆弧轨道，设m1能达到的最大高度是   将  带入上式，可得 b．m1滑到水平轨道以速度v1与静止的m2发生第一次碰撞，设向右为正方向，有   解得  ， 要能发生第二次碰撞的条件是v1'<0，即m1＜m2；且|v1'|＞v2'，即|m1－m2|＞2m1，可得m2＞3m1 ⑤ m1从圆弧轨道上滑下，以速度  与速度为 的m2发生第二次碰撞，有   第二次碰后m1和m2的速度  ⑥ ⑦ 不发生第三次碰撞的条件为  ≤ ，即- ≤ ≤ 则  解不等式  得  ⑧解不等式得m2≥3m1或m2≤-m1 ⑨ 综合⑤、⑧、⑨，m1与m2只能发生两次碰撞的条件为  |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析，试题“小芳同学在探究“浮力的大小等于什么（阿基米德原理）”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是[]A．F1=F4、F2=F3B．F2一F3=F4一F1C．…”主要考查了你对 【碰撞】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。 闂傚倷鑳堕崕鐢稿礈濠靛牊鏆滈柟鐑橆殔缁犵娀骞栨潏鍓ф偧闁告宀搁弻銈夊传閵夛附姣勯梺鑽ゅ枎缂嶅﹪寮诲☉鈶┾偓锕傚箣濠靛洨浜梻浣虹帛鐢顪冩禒瀣祦闁哄稁鍋€閸嬫挸鈽夊▍杈ㄧ矋缁傛帡鏁傞崜褏锛滃┑掳鍊愰崑鎾绘煙閾忣個顏堟偩閻戣姤鏅搁柣妯诲絻瀹撳棗鈹戦鐭亜鐣烽鍕嚑闁绘ḿ绮埛鎴︽偣閸ワ絺鍋撳畷鍥︾礄闂備胶鎳撻崵鏍箯閿燂拷 婵犵數濮甸鏍闯椤栨粌绶ら柣锝呮湰瀹曟煡鏌熼悧鍫熺凡濡楀懏绻濋姀锝嗙【妞ゆ垶鍨瑰Σ鎰版晲婢跺鍘遍梺鏂ユ櫅閸犳艾鈻撻弮鍌滅＜闁圭粯甯楅崑銉╂煛鐏炲墽娲存鐐村笒閳规垿宕遍弴鐐寸€抽梻鍌欐祰濡椼劎绮堟笟鈧弫鍐Ψ閵夛紕绱版繝鐢靛У閼归箖鎮欐繝鍌ゆ富閻庯綆浜濋幑锝嗐亜閿旇娅嶆慨濠冩そ瀹曘劍绻濇惔銏㈡殾婵犵數鍋涘鍫曟偋閺囥垺鍋╅柣鎴ｅГ閸嬪嫮绱掔€ｎ偒鍎ラ柛銈冨€曢埞鎴﹀煡閸℃浠村銈嗘肠閸パ咁槷闂佸搫娲ㄦ导婵嬫偡閹靛啿鐗氶柟鑲╄ˉ閳ь剝灏欓弳妤冪磽閸屾瑧鍔嶆い銊ユ嚇钘濋梻鍫熺〒閺嗭箓鏌熸潏楣冩闁哄懏鎮傞弻銊╂偆閸屾稑顏�- 最新内容
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