将带正电量Q="0.3" C,质量m′="0.15" kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,

将带正电量Q="0.3" C,质量m′="0.15" kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,

题型:不详难度:来源:
将带正电量Q="0.3" C,质量m′="0.15" kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B="2.0" T的水平方向的匀强磁场,开始时小车静止在光滑水平面上,当一个摆长为L="1.25" m,摆球质量m="0.4" kg的单摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10 m/s2.求:

(1)小车碰撞后瞬间的速度是多少?
(2)摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能△E是多少?
(3)碰撞后小车的最终速度是多少?
答案
(1)V=4m/s(2)△E=1J(3)V=3.25m/s
解析

试题分析:(1)小球下落到最低点时的速度为,根据动能定理可得:,解得,小球与小车碰撞过程中,动量守恒,故有:,解得:所以小车碰撞后瞬间的速度V=4m/s
(2)小车和小球碰撞过程中损失的机械能为:,带入数据可得
(3)假设m′最终能与M一起运动,由动量守恒定律得:
,解得
速度运动时受到的向上洛仑兹力
所以在还未到时已与M分开了.由上面分析可知当的速度为时便与M分开了,根据动量守恒定律可得方程:解得
点评:要求同学们能根据求解需要选择不同的过程运动机械能守恒定律和动量守恒定理,难度较大.
举一反三
如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动.那么(  )
A.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变
B.小球到达最右端时,弹簧的形变量为
C.运动过程中小球的机械能守恒
D.小球做简谐运动的振幅为

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下列说法中正确的是( )
A.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变
B.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能一定要变化
C.一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒
D.一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒

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小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?
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将一物体以速度v从地面竖直向上抛出,当运动到抛出点上方h高度时,它的动能恰好为势能的一半.若取抛出点所在水平面为零势能面,则这个高度h应为
A.v2/g B.v2/2gC.v2/3gD.v2/4g

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下列运动的物体中,机械能不守恒的是(不计空气阻力):
A.做平抛运动的物体 B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体D.做竖直上抛运动的物体

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