一根置于水平面上光滑玻璃管内部,两个完全一样的质量为 m的弹性金属小球A和B,它们分别带+9Q和-Q的电量,由如图位置静止释放,当小球再次经过图中位置时速度大小
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一根置于水平面上光滑玻璃管内部,两个完全一样的质量为 m的弹性金属小球A和B,它们分别带+9Q和-Q的电量,由如图位置静止释放,当小球再次经过图中位置时速度大小
题型:嘉定区一模
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一根置于水平面上光滑玻璃管内部,两个完全一样的质量为 m的弹性金属小球A和B,它们分别带+9Q和-Q的电量,由如图位置静止释放,当小球再次经过图中位置时速度大小均为V,则A的加速度为释放前的______倍,系统电势能______(增加、减少)______.
答案
碰撞后两球的带电量均为q=
9Q+(-Q)
2
=4Q,经过图示位置时两球间距离为r,则根据库仑定律和牛顿第二定律得
碰撞前经过图示位置时:k
9Q•Q
r
2
=ma
1
碰撞后经过图示位置时:k
(4Q
)
2
r
2
=ma
2
,
则得a
1
:a
2
=9:16,得
a
2
=
16
9
a
1
,即当小球再次经过图中位置时速度大小均为V,A的加速度为释放前的
16
9
倍.
由题知,两球从静止释放后再次经过图示位置时动能增加,碰撞过程机械能守恒,则根据能量守恒分可知,系统的电势能减小2×
1
2
m
v
2
=m
v
2
.
故答案为:
16
9
,减小,mv
2
.
举一反三
一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的功率一定,则下面说法中正确的是( )
A.汽车的加速度是不变的
B.汽车的加速度与它的速度成正比
C.汽车的加速度随时间减小
D.汽车的动能与它通过的路程成正比
题型:盐城模拟
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某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示不用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3…N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k<1).将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞…所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10m/s
2
)
(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为v
n
,求n+1号球碰撞后的速度.
(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16k(16h小于绳长)问k值为多少?
题型:重庆
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如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上运动时的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装了一个压力传感器a和b.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量m=2.0kg的滑块,滑块可无摩擦滑动;两弹簧的另一端分别压在a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.当弹簧作用在传感器上的力为压力时,示数为正;当弹簧作用在传感器上的力为拉力时,示数为负.现将装置沿运动方向固定在汽车上.汽车静止时,a、b的示数均为10N(取g=10m/s
2
).
(1)若传感器b的示数为14N,a的示数应该是多少?
(2)当汽车以什么样的加速度运动时,传感器b的示数为零?
(3)若传感器b的示数为-5N,车的加速度大小和方向如何?
题型:不详
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根据量子理论,光子不但有能量E=hv而且有动量,计算式为p=h/λ,其中h是普朗克常量,λ是光子的波长.既然光子有动量,那么照物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”.
(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P
0
=10
3
W,射出的光束的横截面积为S=1.00mm
2
,当它垂直照射到某一物体表面时,对该物体产生的光压最大,最大光压是多少?
(2)有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速,给探测器安上面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知在地球绕日轨道上,每秒单位面积上得到的太阳光能为1.35kJ,探测器质量为M=50kg,薄膜同积为4×10
4
m
2
,那么探测器得到的加速度为多大?
题型:天津模拟
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为了节能,某货场设计了如图所示的送货装置,长为L的水平传送带右端B与一光滑弧面相连,弧面顶端为储货平台,将货物无初速度轻放在传送带左端A,通过传送带到达B端时具有一定动能,货物可以利用此动能滑上储货平台,平台离传送带高h,在安装调试时传送带以某一速度匀速运动,工人发现货物只能上滑到
h
2
处,为了进一步研究货物不能滑上平台的原因,工人在传送带上用粉笔画了一条直线,当货物放上去后发现有一段长为S
0
(S
0
<L)的粉笔线被货物擦过,则
(1)货物与传送带间的动摩擦因数多大?
(2)为了将货物送上储货平台,工人进行了适当调整,使货物滑上平台后刚好停止,分析说明工人采取了什么措施及装置应满足的条件.
(3)在满足(2)的条件下,货物获得的机械能与系统增加的内能之比多大?
题型:不详
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