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在电场强度为E的匀强电场中,有一条与电场线平行的几何线,如图中虚线所示.几何线上...

在电场强度为E的匀强电场中,有一条与电场线平行的几何线,如图中虚线所示.几何线上有两个静止的小球A和B(均可视为质点),两小球的质量均为m,A球带电量为+q,B球不带电.开始时两球相距L,在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生正对碰撞,碰撞中A、B两球的总动能无损失.设每次碰撞后A、B两球速度互换,碰撞时,A、B两球间无电荷转移,且不考虑重力及两球间的万有引力,不计碰撞时间,问:
(1)A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞?
(2)再经过多长时间A球与B球发生第二次碰撞?
(3)在下面的坐标系中,画出A球运动的速度-时间图象.(从A球开始运动到A球、B球第三次碰撞,不要求写计算步骤)manfen5.com 满分网
(1)A球带电量为+q,受到水平向右的电场力向右做匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式可求出时间. (2)两球碰撞后交换速度,B将向右做匀速直线运动,而A做初速度为零的匀加速直线运动,当两者运动的位移相等时,A球与B球发生第二次碰撞,再由运动学公式求出时间. (3)第二次碰撞后两者再次交换速度,B向右做匀速直线运动,A也向右做初速度不为零的匀加速直线运动,作出速度图象. 【解析】 (1)由牛顿第二定律:Eq=ma    又  联立解得   (2)设再经t2时间A、B第二次相碰,则xA=xB 而,xB=vt2,v=at1 解得,t2=2 (3)v-t如图示. 答:(1)A球经过时间与B球发生第一次碰撞. (2)再经过2时间A球与B球发生第二次碰撞. (3)画出A球运动的速度-时间图象如图所示.
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考点分析:
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如图所示,摩托车做腾跃特技表演,从静止开始沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过2s到达平台顶部,之后关闭发动机,然后水平离开平台,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平,圆弧所对的圆心角θ为106°.已知圆弧半径为R=10m,人和车的总质量为180kg(人与摩托车可视为质点,忽略空气阻力,取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的速度vA大小.
(2)摩托车经圆弧最低点C时对轨道的压力.
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力(不包括重力)做的功.

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡标有“3.8V、1.14W”字样;电压表V量程5V,内阻约为5kΩ;直流电源E的电动势4.5V,内阻不计;开关S及导线若干;其他供选用的器材还有:电流表A1量程250mA,内阻约为2Ω;电流表A2量程500mA,内阻约为1Ω;滑动变阻器R1阻值0-10Ω;滑动变阻器R2阻值0-2kΩ.
(1)为了使调节方便,测量的准确度高;
①实验中应选用电流表    ,滑动变阻器   
②请画出实验电路图.
(2)由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如2图所示,将本实验用的小灯泡接入图1所示的电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1=30Ω.电流表读数为0.45A,此时小灯泡消耗的实际功率为     W.(不计电流表的内阻)
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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
①实验主要步骤如下:
a.将拉力传感器固定在小车上;
b.平衡摩擦力,让小车能在长木板上做    运动;
c.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与沙桶相连;
d.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率vA、vB
e.改变沙桶的质量,重复d的操作.
②下表中
次数F(N)manfen5.com 满分网a(m/s2
10.600.770.80
21.261.611.68
31.842.34
43.624.654.84
54.285.495.72
记录了实验测得的几组数据,manfen5.com 满分网是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=    ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效
数字).
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2010年12月3日,在京沪高铁枣庄至蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中,国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组最高运行时速达到486.1公里,中国高铁再次刷新世界铁路运营试验最高速.若动车组的动力系统提供的动力是恒定的,动车运动中受到的阻力与速度成正比.动车从静止开始运动,若用a表示加速度,v表示速度,E表示动能,t表示时间,f表示阻力,则上面的图象表示的可能是( )
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A.(1)是a-t图象               (2)是v-t图象 (3)是a-v图象(4)是f-t图象
B.(1)是v-t图象       (2)是E-v图象(3)是f-v图象(4)是a-v图象
C.(1)是v-t图象        (2)是a-t图象(3)是f-t图象 (4)是a-v图象
D.(1)是a-v图象             (2)是f-v图象(3)是E-v图象(4)是a-t图象
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如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地,P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是①加大a、b间的距离 ②缩小a、b间的距离 ③取出a、b两极板间的电介质 ④换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质( )
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A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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