如图所示,将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端,小车的质量M=0.5kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够

如图所示,将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端,小车的质量M=0.5kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够

题型:不详难度:来源:
如图所示,将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端,小车的质量M=0.5kg,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=20T的水平方向的匀强磁场,磁场方向如图所示.开始时小车静止在光滑水平面上,一摆长L=1.25m、摆球质量m=O.15kg的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10m/s2).求:
(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△E;
(2)碰撞后小车的最终速度.魔方格
答案
(1)小球下摆过程,机械能守恒   mgL=
1
2
m
v20

小球与小车相撞过程,动量守恒      mv0=Mv1
碰撞过程中系统损失的机械能△E=
1
2
m
v20
-
1
2
M
v21
=1.3J
(2)设滑块与小车的最终相同速度V,
动量守恒   Mv1=(M+m′)V=mv0
 此时对滑块,洛仑兹力f=BQ V
而有  f>mg      滑块已离开小车
滑块离开小车时速度v2,则BQ v2=mg
小车此时速度v3,滑块与小车动量守恒
Mv1=M v3+m′v2=mv0
v3=
mv0-mv2
M
=1.3m/s
小车此后保持1.3m/s速度匀速运动
答:(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能为1.3J;
    (2)碰撞后小车的最终速度为1.3m/s.
举一反三
在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做减速运动,设水对他的平均阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(  )
A.他的动能减少了Fh
B.他的动能减少了mgh
C.他的重力势能减少了mgh
D.他的机械能减少了(F-mg)h
题型:不详难度:| 查看答案
(连接体)如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中不正确的是(  )
A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J
魔方格
题型:徐州模拟难度:| 查看答案
如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l,导轨平面与水平面成θ角,下端通过导线连接的电阻为R.质量为m、阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并始终保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中.
(1)若金属棒距导轨下端距离为d,磁场随时间变化的规律如图(b)所示,为保持金属棒静止,求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系.
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B′,通过额定功率Pm的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力,使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动,经过时间t1电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变.金属棒运动的v-t图象如图(c)所示.求磁感应强度B′的大小.
(3)若金属棒处在某磁感应强度大小恒定的磁场中,运动达到稳定后的速度为v,在D位置(未标出)处突然撤去拉力,经过时间t2棒到达最高点,然后沿轨道返回,在达到D位置前已经做匀速运动,其速度大小为
1
5
v
,求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度.

魔方格
题型:黄浦区一模难度:| 查看答案
一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和 B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,不计任何阻力.转动中设OA边与水平方向的夹角为θ,则当A球速度达最大时θ为______;假定支架未转动时两小球的总重力势能为Eo,转动中当A的速度为______时两小球的总重力势能为Eo/3.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,固定点O上系一长l=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的瞬时冲量,物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移s=1.2m,不计空气阻力.g=10m/s2.求:
(1)质量为M物块落地时速度大小?
(2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块M与小球初始距离s1=1.3m,物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小为多少?魔方格
题型:黄石模拟难度:| 查看答案
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