【題目】如圖所示,在絕緣水平面上的P點放置一個質(zhì)量為的帶負電滑塊A,帶電荷量,在A的左邊相距的Q點放置一個不帶電的滑塊B,質(zhì)量為,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.15m。在水平面上方空間加一方向水平向右的勻強電場,電場強度為E=,使A由靜止釋放后向左滑動并與B發(fā)生碰撞,碰撞的時間極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運動,與墻壁發(fā)生碰撞時沒有機械能損失,兩滑塊都可以視為質(zhì)點,已知水平面OQ部分粗糙,其余部分光滑,兩滑塊與粗糙水平面OQ間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.50,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取,求

(1)A經(jīng)過多長時間與B相碰?相碰結(jié)合后的速度是多少?

(2)AB與墻壁碰撞后在水平面上滑行的過程中,離開墻壁的最大距離是多少?

(3)A、B相碰結(jié)合后的運動過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的熱是多少?通過的總路程是多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)由于PQ部分光滑,滑塊A只在電場力作用下加速運動,設(shè)經(jīng)時間t與B相碰,A與B相遇前的速度大小為,結(jié)合后的共同速度大小為,則

解得

滑塊A、B碰撞的過程中動量守恒,即

(2)兩滑塊共同運動,與墻壁發(fā)生碰撞后返回,第一次速度為零時,兩滑塊離開墻壁的距離最大,設(shè)為L1,在這段過程中,由動能定理得:

解得

(3)由于,,即電場力大于滑動摩擦力,AB向右速度為零后在電場力的作用下向左運動,最終停在墻角O點處,設(shè)由于摩擦而產(chǎn)生的熱為Q,由能量守恒得:

設(shè)AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回,滑塊離開墻壁的最大距離為,假設(shè)L2<s,在這段過程中,由動能定理得:

解得,符合假設(shè),即AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回停在Q點的左側(cè),以后只在粗糙水平面OQ上運動

設(shè)在粗糙水平面OQ部分運動的總路程,則,

設(shè)AB相碰結(jié)合后的運動過程中通過的總路程是,則

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示的演示實驗中,A.B兩球同時落地,說明 。某同學(xué)設(shè)計了如圖的實驗:將兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板吻接,則他將觀察到的現(xiàn)象是 ,這說明 。

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【題目】(2016全國卷,21) (多選) 如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點,另一端與小球相連,F(xiàn)將小球從M點由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點。已知在M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,且ONM<OMN<。在小球從M點運動到N點的過程中( )

A.彈力對小球先做正功后做負功

B.有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度

C.彈簧長度最短時,彈力對小球做功的功率為零

D.小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差

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【題目】在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實驗中,某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示,彈簧與木塊接觸但并沒有栓連.木塊從點靜止釋放后,在1根彈簧作用下彈出,沿足夠長的木板運動到點停下,點為彈簧原長時所處的位置,測得的距離為,并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為。用完全相同的彈簧2根、3根并列在一起進行第2次、第三次實驗,每次實驗?zāi)緣K均從點釋放,木塊分別運動到停下,測得的距離分別為作出彈簧對木塊做功與木塊停下的位置距點的距離的圖象如圖乙所示。

(1)根據(jù)圖線分析,彈簧對木塊做功與木塊在點的速度之間的關(guān)系為________

(2)圖線不通過原點的原因是_____________。

(3)彈簧的壓縮的長度___________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個物體以恒定的速率做圓周運動時(  )

A. 由于速度的大小不變,所以加速度為零

B. 由于速度的大小不變,所以不受外力作用

C. 相同時間內(nèi)速度方向改變的角度相同

D. 相同時間內(nèi)速度方向改變的角度不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當(dāng)磁鐵向下運動時(但未插入線圈內(nèi)部)( 。

A. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

B. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

D. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥

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【題目】(2015北京理綜,23) 如圖所示,彈簧的一端固定,另一端連接一個物塊,彈簧質(zhì)量不計.物塊(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為m,在水平桌面上沿x軸運動,與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ.以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O,當(dāng)彈簧的伸長量為x時,物塊所受彈簧彈力大小為F=kx,k為常量.

(1)請畫出F隨x變化的示意圖;并根據(jù)F-x圖象求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈力所做的功;

(2)物塊由x1向右運動到x3,然后由x3返回到x2,在這個過程中,

a.求彈力所做的功,并據(jù)此求彈性勢能的變化量;

b.求滑動摩擦力所做的功;并與彈力做功比較,說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念.

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【題目】我國海監(jiān)75號和海監(jiān)84號為維護我國領(lǐng)海主權(quán),奉命赴南海黃巖島海域開始對我國漁船執(zhí)行護漁任務(wù)。某日清晨,海面上有薄霧。我國的一艘漁船正在勻速行駛,到達A處時,船老大突然發(fā)現(xiàn)后側(cè)面不遠處有菲巡邏艦正在向他們靠近,并預(yù)計還有就會追上漁船,于是立即向在C處海域執(zhí)行任務(wù)的我國某海監(jiān)漁政船發(fā)出求援信號,我海監(jiān)執(zhí)法人員立即推算出后的漁船位置應(yīng)在D處,馬上調(diào)好航向,沿CD直線方向從靜止出發(fā)恰好在內(nèi)到達D處,如圖甲所示。海監(jiān)船運動的速度時間圖象如圖乙所示,求:

(1)海監(jiān)船走的航線CD的長度;

(2)假設(shè)該海監(jiān)船以最大速度航行時輪機輸出的總功率為,則海監(jiān)船受海水的阻力有多大?

(3)假設(shè)海監(jiān)船艦體受海水的阻力不變,艦體質(zhì)量為6000噸,則在第36分鐘時,輪機通過渦輪對海水的推力為多大?方向如何?

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【題目】下列關(guān)于動能的說法,正確的是(  )

A. 運動物體所具有的能就是動能

B. 物體做勻變速運動,某一時刻速度為v1,則物體在全過程中的動能都是

C. 做勻速圓周運動的物體其速度改變而動能不變

D. 物體在外力F作用下做加速運動,當(dāng)力F逐漸減小時,其動能也逐漸減小

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