如圖所示，距離為L(zhǎng)的兩塊平行金屬板A、B豎直固定在表面光滑的絕緣小車(chē)上，并與車(chē)內(nèi)電動(dòng)勢(shì)為U的電池兩極相連，金屬板B下開(kāi)有小孔，整個(gè)裝置質(zhì)量為M，靜止放在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m帶正電q的小球以初速度v0沿垂直于金屬板的方向射入小孔，若小球始終未與A板相碰，且小球不影響金屬板間的電場(chǎng)．

(1)當(dāng)小球在A、 B板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)和小球各做什么運(yùn)動(dòng)？加速度各是多少？
(2)假設(shè)小球經(jīng)過(guò)小孔時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能為零，則系統(tǒng)電勢(shì)能的最大值是多少？從小球剛進(jìn)入小孔，到系統(tǒng)電勢(shì)能最大時(shí)，小車(chē)和小球相對(duì)于地面的位移各是多少？
（1）小小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度；小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度
（2）系統(tǒng)的最大電勢(shì)能為 ；小球位移為；小車(chē)位移為

試題分析: （1）小球以初速度v0沿垂直金屬板的方向從B板底部小孔射入，且恰好不與A板相碰，說(shuō)明小球與電容器板間電場(chǎng)間存在作用力，使小球做減速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，
小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度
小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度
（2）系統(tǒng)的電勢(shì)能最大時(shí)，小球相對(duì)小車(chē)靜止，設(shè)此時(shí)小車(chē)與小球的速度均為v.
由動(dòng)量守恒得（m+M）v=mv0，解得
則系統(tǒng)的最大電勢(shì)能為

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：
小球位移為

小車(chē)位移為
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）A、B兩列火車(chē)，在同一軌道上同向行駛，A車(chē)在前，其速度=10m/s，B車(chē)在后，速度=30m/s．因大霧能見(jiàn)度很低，B車(chē)在距A車(chē)△s=75m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車(chē)，這時(shí)B車(chē)立即剎車(chē)，但B車(chē)要經(jīng)過(guò)180m才能夠停止．問(wèn)：
（1）求B車(chē)剎車(chē)后的加速度
（2）若B車(chē)剎車(chē)時(shí)A車(chē)仍按原速前進(jìn)，請(qǐng)判斷兩車(chē)是否相撞？若會(huì)相撞，將在B車(chē)剎車(chē)后何時(shí)相撞？若不會(huì)相撞，則兩車(chē)最近距離是多少？
（3）若B車(chē)在剎車(chē)的同時(shí)發(fā)出信號(hào)，A車(chē)司機(jī)經(jīng)過(guò)△t=4s收到信號(hào)后加速前進(jìn)，則A車(chē)的加速度至少多大才能避免相撞？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

右圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù).伽利略可以得出的結(jié)論是（   ）
A．物體具有慣性
B．斜面傾角一定時(shí)，加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)
C．物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比
D．物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）汽車(chē)剎車(chē)前速度為10m/s,剎車(chē)獲得的加速度大小為2m/s2。求:
（1）汽車(chē)剎車(chē)開(kāi)始后20s內(nèi)滑行的距離;
（2）靜止前最后2.5s內(nèi)汽車(chē)滑行的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，上端O點(diǎn)與管口A的距離為2xo，一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)B，壓縮量為xo，不計(jì)空氣阻力，則（     ）
A．彈簧的最大彈性勢(shì)能為3mgx。
B．小球運(yùn)動(dòng)的最大速度等于2
C．彈簧的勁度系數(shù)為mg/x。
D．小球運(yùn)動(dòng)中最大加速度為g

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0開(kāi)始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用，力F 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度， 求：

（1）0～2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向；
（2）時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小和方向；
（3）0～6s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移的大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝6×105 N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)電荷量q＝5×10－8C、質(zhì)量m＝0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2 m/s，如圖所示，求：

(1)物塊最終停止時(shí)的位置；(g取10 m/s2)
(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的機(jī)械能增量．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．如題7圖所示，質(zhì)量為的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下鄂距單杠面的高度為，然后他用恒力向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知，，重力加速度．不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．

（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)時(shí)間，下鄂到達(dá)單杠面，求該恒力的大小及此時(shí)他的速度大�。�
(2) 第二次上拉時(shí)，用恒力拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力的作用時(shí)間至少為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時(shí)起，第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用。下列判斷正確的是  (    )
A．第1秒內(nèi)的加速度為1m/s2
B．第2秒內(nèi)的位移為3m
C．2秒內(nèi)外力做功為4.5J
D．2秒內(nèi)外力做功的功率為2.5W

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