(21分)如图所示,在绝缘水平面上的P点放置一个质量为kg的带负电滑块A,带电荷量C.在A的左边相距m的Q点放置一个不带电的滑块B,质量为kg,滑块B距左边竖直
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(21分)如图所示,在绝缘水平面上的P点放置一个质量为kg的带负电滑块A,带电荷量C.在A的左边相距m的Q点放置一个不带电的滑块B,质量为kg,滑块B距左边竖直
题型:不详
难度:
来源:
(21分)如图所示,在绝缘水平面上的
P
点放置一个质量为
kg的带负电滑块
A
,带电荷量
C.在
A
的左边相距
m的
Q
点放置一个不带电的滑块
B
,质量为
kg,滑块
B
距左边竖直绝缘墙壁
s
=0.15m.在水平面上方空间加一方向水平向右的匀强电场,电场强度为
N/C,使
A
由静止释放后向左滑动并与
B
发生碰撞,碰撞的时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动,与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块都可以视为质点.已知水平面
OQ
部分粗糙,其余部分光滑,两滑块与粗糙水平面
OQ
间的动摩擦因数均为
μ
=0.50,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取
g
=10m/s
2
.求:
(1)
A
经过多少时间与
B
相碰?相碰结合后的速度是多少?
(2)
AB
与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中,离开墙壁的最大距离是多少?
(3)
A
、
B
相碰结合后的运动过程中,由于摩擦而产生的热是多少?通过的总路程是多少?
答案
(1)
m / s
(2)
m
(3)
Q
=0.18J,
m
解析
(1)由于
PQ
部分光滑,滑块
A
只在电场力作用下加速运动,设经时间
t
与
B
相碰,
A
与
B
相遇前的速度大小为
v
1
,结合后的共同速度大小为
v
2
,则
·(2分)
·(2分)
解得
s·(1分)
m / s
滑块
A
、
B
碰撞的过程中动量守恒,即
·(2分)
m / s·(1分)
(2)两滑块共同运动,与墙壁发生碰撞后返回,第一次速度为零时,两滑块离开墙壁的距离最大,设为
,在这段过程中,由动能定理得
·(2分)解得
m·(1分)
(3)由于
N,
N,
,即电场力大于滑动摩擦力,
AB
向右速度为零后在电场力的作用下向左运动,最终停在墙角
O
点处,设由于摩擦而产生的热为
Q
,由能量守恒得
J···(2分)
设
AB
第二次与墙壁发生碰撞后返回,滑块离开墙壁的最大距离为
,假设
L
2
<
s
,在这段过程中,由动能定理得
解得
L
2
≈0.064m
L
2
<s=0.15m,符合假设,即
AB
第二次与墙壁发生碰撞后返回停在
Q
点的左侧,以后只在粗糙水平面
OQ
上运动。···(2分)
设在粗糙水平面
OQ
部分运动的总路程
s
1
,则
·(2分)
s
1
=0.6m·(1分)
设
AB
相碰结合后的运动过程中通过的总路程是
s
2
,则
(2分)
m(1分)
举一反三
运动员用200N的力把质量为0.5kg的球抛出,球在水平路面上滚动30m,则该学生对球做的功是:( )
A.6000J
B.150J
C.3000J
D.无法确定
题型:不详
难度:
|
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一质量为2kg的物体在光滑的水平面上向右滑行,速度大小为5m/s。从某一时刻起在物体上作用一向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小为5m/s,在这段时间里水平力做的功:( )
A.10J
B.0J
C.25J
D.50J
题型:不详
难度:
|
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质量为
m
的子弹,以水平速度
V
射入静止在光滑水平面上质量为
M
的木块,并留在其中,下列说法正确的是:( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹对木块做的功与木块对子弹做的功相等
题型:不详
难度:
|
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在光滑的水平面上,一个人用100N的力与水平方向成60度角推一个箱子前进6m,如图则推力所做的功是__
___J。
题型:不详
难度:
|
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水平桌面上有一物体,受一水平方向的恒力
F
的作用,由静止开始无摩擦地运动,经过路程
S
1
,速度达到
V
,又经过路程
S
2
,速度达到2V,则在
S
1
和
S
2
两段路程中
F
所做的功之比为
。
题型:不详
难度:
|
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