如图所示,长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上,车的右端有档板,车的质量mC=4m.今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q.质量为m的物块A
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如图所示,长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上,车的右端有档板,车的质量mC=4m.今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q.质量为m的物块A
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上,车的右端有档板,车的质量m
C
=4m.今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q.质量为m的物块A,在中间位置放一个绝缘物体B,质量为m
B
=2m.在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时,金属块A由静止开始向右运动,并以速度v
0
与B发生碰撞,碰后A以
v
0
4
的速度反弹回来,B以一定速度沿平板向右运动与C车的档板相碰.碰后小车的速度等于碰前物块B速度的一半.物块A.B均视为质点,A.B相碰时的相互作用力远大于电场力,A和B碰撞时所带电荷量不变.求:
(1)匀强电场的场强大小和方向.
(2)若A第二次与B相碰,判断是在B与C相碰之前还是相碰之后?
(3)A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内,电场力对A做的功.
答案
(1)由动能定理,得到
qEL=
1
2
m
v
20
,解得
E=
m
v
20
2qL
,因而电场力向右且带正电,电场方向向右
即匀强电场的场强大小为
m
v
20
2qL
,方向水平向右.
(2判断A第二次与B相碰是在BC碰后还是碰前,只需要判断A、B两物体从第一次相碰位置到C处过程的平均速度大小即可;
物体A、B的第一次碰撞过程,动量守恒,由动量守恒定律得到
m
v
0
=m(-
v
0
4
)+2m
v
1
解得第一次碰后B的速度为v
1
=
5
8
v
,设物体A到C处速度为v
0
′,由动能定理,得
qEL=
1
2
m
v′
20
-
1
2
m
(
v
0
4
)
2
,解得
v′
0
=
17
v
4
,则A从第一次相碰位置到C的平均速度为
17
v
4
-
v
4
2
=
(
17
-1)v
8
<
5
8
v
故A与B第二次相碰是在B与C相碰后.
(3)物体B与物体C相碰,根据动量守恒定律,有
2m
•v
1
=2m•
v′
1
+4m•
v
1
2
解得
v′
1
=0,即物体B碰撞后停下不动,故A从第一次相碰到第二次与B相碰这个过程电场力位移为L
所以电场力做功为
W=qEL=
1
2
m
v
20
即A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内,电场力对A做的功为
1
2
m
v
20
.
举一反三
如图所示,质量为m的小球A以速率v
0
向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以
v
0
2
的速率反向弹回,而B球以
v
0
3
的速率向右运动,则B的质量m
B
=______;碰撞过程中,B对A做功为______.
题型:不详
难度:
|
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如图,在场强为E的电场中,画一个以O点为圆心,r 为半径的圆,在圆周上有四个等分点a、b、c、d,再在O点固定一个带电量+Q的点电荷,将检验正电荷q由b点沿圆周经过S移到a点,外力反抗电场所作的功等于( )
A.qEr
B.
2
qEr
C.qEr+KqQ/r
D.
2
qEr+
2
KqQ/r
题型:不详
难度:
|
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质量为M=0.3kg的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示.当t=0时,两个质量都是m=0.1kg的小滑块A和B,分别从左端和右端以水平速度V
l
=4.0m/s和V
2
=2.0m/s冲上小车,当它们在车上都停止滑动时,没有相碰.A、B与车面的动摩擦因数都是0.20,(g=10m/s
2
)求:
(1)A、B在车上都停止滑动时车的速度.
(2)车的长度至少是多少?
(3)A、B在车上都停止滑动时经历的时间.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量为2kg的物块A(可看作质点),开始放在长木板B的左端,B的质量为1kg,可在水平面上无摩擦滑动,两端各有一竖直挡板M N,现A、B以相同 的速度v
0
=6m/s向左运动并与挡板M发生碰撞.B与M碰后速度立即变为零,但不与M粘接;A与M碰撞没有能量损失,碰后接着返向N板运动,且在与N板碰撞之前,A、B均能达到共同速度并且立即被锁定,与N板碰撞后A、B一并原速反向,并且立刻解除锁定.A、B之间的动摩擦因数μ=0.1.通过计算求下列问题:
(1)A与挡板M能否发生第二次碰撞?
(2)A和最终停在何处?
(3)A在B上一共通过了多少路程?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,光滑水平面上放有A、B、C三个物块,其质量分别为m
A
=2.0kg,m
B
=m
C
=1.0kg,用一轻弹簧固接A、B两物块,B、C只是靠在一起.现用力压缩弹簧使三物块靠近,此过程外力做功72J,然后释放,求:
(1)释放后物块B对物块C一共做了多少功?
(2)弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多大?
题型:顺德区模拟
难度:
|
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