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光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板,(平面部分足够长),质量...

光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止,试求:
(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
(2)若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的manfen5.com 满分网,则物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大?(碰撞时间可忽略,速度均指对地速度)
(3)物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?

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(1)释放小物体,B受到水平向右的电场力作用而做匀加速直线运动,由于BA间没有摩擦,A处于静止,根据动能定理求解小物体第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1. (2)物体B与A碰撞过程,动量守恒,由动量守恒定律求出碰撞后A的速度大小和方向,确定出B的速度方向.碰撞后A向右做匀速运动直到与物体第二次碰撞之前,碰撞后B反弹向左做匀减速运动,当两者的位移相等时,发生第二碰撞,由运动学公式列出B的速度与时间的关系式,根据位移关系再列出位移与时间的关系式,联立即可求出物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2. (3)根据运动学公式求出两次碰撞之间的位移,即可求得电场力做功. 【解析】 (1)由动能定理得 qEL1= 得 (2)若物体碰后仍沿原来方向运动,碰后滑板的速度为v,由动量守恒得 mv1=m+4mv 解得,v=<,由于B与A同向运动,故不可能, ∴物块碰后必反弹,速度为v1′=- 根据动量守恒定律得 mv1=-m+4mv 解得 v= (2)由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二碰撞之前,故物体与A第二次碰前,滑板的速度为 v== 物体与A壁第二碰前,设物块的速度为v2, v2=v1′+at 两物体第二次相碰时,位移相等,则有 vt=v1′+ 得 v=v1′+at, 又a= 联立解得,v2= (3)设物体在两次碰撞之间位移为S 由-=2aS 得 S=== 故物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为 W=qE(L1+S)=. 答: (1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1是. (2)物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为和. (3)物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为.
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考点分析:
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如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的manfen5.com 满分网圆周轨道,CDO是直径为15m的半圆轨道.AB和CDO通过极短的水平轨道(长度忽略不计)平滑连接.半径OA处于水平位置,直径OC处于竖直位置.一个小球P从A点的正上方高H处自由落下,从A点进入竖直平面内的轨道运动(小球经过A点时无机械能损失).当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的manfen5.com 满分网倍,(取g为10m/s2).
(1)试求高度H的大小?
(2)试讨论此球能否到达CDO轨道的最高点O,并说明理由?
(3)求小球沿轨道运动后经多长时间再次落回轨道上?

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质量m=0.2Kg的小物体,带电荷量q=+0.1C,静止在摩擦系数μ=0.2的足够大水平绝缘桌面上的A点.当在O点左侧加上场强为E的匀强电场后,小物体在水平桌面上以加速度a=1m/s2做匀加速运动,5秒后到达O点.
试求:
(1)O所加电A点到O点的距离为多少?
(2)所加匀强电场的场强大小为多大?
(3)小物体在水平桌面上运动的时间.
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㈠(1)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如下图1所示,则该金属丝的直径d=______mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图所2示,则该工件的长度L=______cm.manfen5.com 满分网
(2)如图3是某同学用打点计时器做的“研究小车的匀变速直线运动”实验时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上选的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出.manfen5.com 满分网
由图3可知:打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为______m/s,小车的加速度为______ m/s2
㈡、为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同,质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两小球的质量分别为m1 和m2,且 m1>m2
②按照如图4所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.并与斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1 从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2 放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞.记下小球m1和小球m2在斜面上的落点置.
⑤用毫米刻度尺量出各落点位置到斜槽末端点B的距离.图4中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD,LE,LF
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的点______,m2的落点是图中的点______
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______
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如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
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a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
②b和c同时飞离电场
③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大.
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A.①
B.①②
C.②③
D.①③④
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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