满分5 > 高中物理试题 >

如图(a)所示,小球甲可定于足够长光滑水平面的左端,质量m=0.4kg的小球乙可...

如图(a)所示,小球甲可定于足够长光滑水平面的左端,质量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面上滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化.现已测出甲固定于x=0时势能随位置x的变化规律如图中曲线所示.已知曲线最低点的横坐标x=20cm,直线为势能变化曲线的渐近线.
试求:(1)若将甲、乙两小球同时从x=0和x=8由静止释放,设甲球的质量是乙球的2倍,当乙球的速率为0.2m/s时甲球的速率为多大.
(2)若将甲固定于x=0,小球从x=8m处释放,求乙球过程的最大速度.
(3若将甲固定于x=0,小球乙在光滑水平面上何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x=20cm的位置?并写出必要的推断说明.
manfen5.com 满分网
(1)根据动量守恒定律求出当乙球的速率为0.2m/s时甲球的速率. (2)根据图象求出x=8cm具有的势能,根据能量守恒定律,当乙球速度最大时,势能全部转化为动能,从而求出乙球的最大速度. (3)在0<x<20cm区间内,势能逐渐减小,知两球之间作用力为排斥力,在20cm<x<∞区间内两球之间作用力为吸引力.抓住无穷远处和6cm处的势能均为0.28J,根据能量守恒定律进行分析. 【解析】 (1)由动量守恒定律: m甲v甲-m乙v乙=0 ∴v甲=v乙=0.1m/s (2)由图可得EP=0.2J,势能转化为动能 EP=mv2    v==1m/s    (3)在0<x<6cm区间内将小球乙由静止释放,不可能第二次经过x. 原因:在0<x<20cm区间内两球之间作用力为排斥力,在20cm<x<∞区间内两球之间作用力为吸引力,无穷远处和6cm处的势能均为0.28J.若小球乙的静止释放点在6cm<x<∞区间,小球乙将做往复运动,多次经过x=20cm的位置.而静止释放点在0<x<6cm区间内时,初态势能大于0.28J,小球乙将会运动到无穷远处而无法返回,只能经过x位置一次. 答:(1)甲球的速率为0.1m/s. (2)乙球过程的最大速度为1m/s. (3)在0<x<6cm区间内将小球乙由静止释放,不可能第二次经过x.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
面对能源紧张和环境污染等问题,混合动力汽车应运而生.所谓混合动力汽车,是指拥有两种不同动力源(如燃油发动机和电力发动机)的汽车,既省油又环保.车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动;快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动,功率不足时可由电力补充;在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用.假设汽车质量为M,当它在平直路面行驶时,只采用电力驱动,发动机额定功率为P1,能达到的最大速度为v1;汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时,为获得足够大的驱动力,两种动力同时启动,此时发动机的总额定功率可达P2.已知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力与在平直路面上相等,运动过程阻力不变,重力加速度为g.
求:(1)汽车在平直路面上行驶时受到的阻力
(2)汽车在斜坡道上能达到的最大速度.
(3)若汽车在斜面上以恒定功率P1从静止做加速直线运动,经时间刚好达到最大速度V1,求这段时间的位移.
查看答案
如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g取10m/s2.求
(1)前2秒内物体加速度的大小;
(2)前4秒内物体的位移;
(3)前4秒内电场力做的功.
manfen5.com 满分网
查看答案
某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.5Ω;电压表(量程0-3V,内阻3KΩ),电流表(量程0-0.6A,内阻1.0Ω),定值电阻R=0.5Ω,滑动变阻器有R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)和R2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)各一只.
①实验中滑动变阻器应选用______.(选填“R1”或“R2”)
②根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路.
③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的电压与电流关系图线,根据图线求出的电源电动势E=______V,内阻r=______Ω.

manfen5.com 满分网 查看答案
在“用单摆测定重力加速度”的实验中:用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径,结果如图所示,可以读出此金属球的直径为    mm;在利用单摆测重力加速度的实验中,测出摆长L与周期T,可算出重力加速度的表达式为   
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,磁感应强度B,金属块的厚度为d,高为h,当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时,由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为(上下两面M、N上的电势分别为φM、φN)( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.