如图所示,在光滑绝缘水平面上的M、N两点各放有一个电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A、B.在某时刻,使A、B以相等的初动能E开始沿同一直线相向运动(这
题型:不详难度:来源:
如图所示,在光滑绝缘水平面上的M、N两点各放有一个电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A、B.在某时刻,使A、B以相等的初动能E开始沿同一直线相向运动(这时它们的动量大小为P),若它们在碰撞过程中无机械能损失,碰后又各自返回.它们返回M、N两点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为P1和P2,则下列结论正确的是( )A..E1=E2>E,P1=P2>P | B..E1=E2=E,P1=P2=P | C..碰撞一定发生在M、N连线中点的左侧 | D..两球不可能同时返回到M、N两点 |
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答案
A、由动量观点看,系统动量守恒,两球的速度始终等值反向,也可得出结论:两球必将同时返回各自的出发点,且两球末动量大小和末动能一定相等. 从能量观点看,两球接触后的电荷量都变为1.5q,在相同距离上的库仑斥力增大,返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功,系统机械能必然增大,即末动能增大.故A正确,B错误. C、由牛顿定律的观点看,两球的加速度大小始终相同,相同时间内的位移大小一定相同,必然在连线中点相遇,又同时返回出发点.故C错误,D错误. 故选A. |
举一反三
如图所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑.轻弹簧一端固定,另一端与质量为M的小滑块连接,开始时滑块静止在O点,弹簧处于原长.一质量为m的子弹以大小为v的速度水平向右射入滑块,并留在滑块中,子弹打击滑块的时间极短,可忽略不计.之后,滑块向右运动并通过A点,返回后恰好停在出发点O处.求: (1)子弹打击滑块结束后的瞬间,滑块和子弹的共同速度大小; (2)试简要说明滑块从O到A及从A到O两个过程中速度大小的变化情况,并计算滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值; (3)滑块停在O点后,另一颗质量也为m的子弹以另一速度水平向右射入滑块并停留在滑块中,此后滑块运动过程中仅两次经过O点,求第二颗子弹的入射速度u的大小范围. |
假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞后,电子向某一方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( )A.频率变大 | B.速度变小 | C.光子动量变大 | D.波长变长 |
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质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的三个球A、B、C相碰(a与A碰,b与B碰,c与C碰),碰后,a球继续沿原来方向运动;b球静止不动;c球被弹回而且向反方向运动.这时,A、B、C三球中动量最大的是( )A.A球 | B.B球 | C.C球 | D.由于A、B、C三球质量未知,无法判定 |
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雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大.现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞.已知雨滴的初始质量为m0,初速度为v0,下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为m1.此后每经过同样的距离l后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次变为m2、m3…mn…(设各质量为已知量).不计空气阻力. (1)若不计重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn; (2)若考虑重力的影响,a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和vn′;b.求第n次碰撞后雨滴的动能mnv. |
质量相等且m1、m2都等于1kg的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1=2m/s、v2=1m/s同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求两球第一次碰后m2球的速度大小. |
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