满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和3m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳...

如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和3m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在竖直方向的匀强电场中以速度v匀速上升.若不计两带电小球间的库仑力作用,某时刻细绳断开,求:
(1)电场强度及细绳断开后A、B两球的加速度;
(2)当B球速度为零时,A球速度的大小;
(3)从绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为多少?

manfen5.com 满分网
(1)根据受力平衡条件,可确定电场强度;再由牛顿第二定律,即可求解; (2)根据系统的动量守恒定律,即可求解; (3)根据运动学公式,及电场力做功导致系统的机械能减小,即可求解. 【解析】 (1)由于两小球是匀速上升的,由平衡条件有 2qE=4mg 解得电场强度. 绳断开后,对A球由牛顿第二定律有 qE-mg=maA 解得 aA=g,方向向上. 对B球有 qE-3mg=3maB 解得 aB=-g,方向向下. (2)两球所组成的系统的动量守恒,当B球的速度为零时,有 (m+3m)v=mvA 解得 vA=4v. (3)绳断开后,B球匀减速上升,设当速度为零时所用的时间为t,则 此过程A、B球上升的高度分别为 此过程中,两球所组成的系统的机械能的增量等于电场力对两球做的功,即 △E=qEhA+=18mv2 答:(1)电场强度及细绳断开后aA=g,方向向上,aB=-g,方向向下; (2)当B球速度为零时,A球速度的大小4v; (3)从绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为18mv2.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长L=0.50m,劲度系数为4.8N/m,如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep弹=0.60J.
求:
(1)小球到C点时的速度vc的大小;
(2)小球在C点对环的作用力.(g取10m/s2

manfen5.com 满分网 查看答案
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱围绕火星做圆周运动的轨道舱.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,二者必须具有相同的速度.返回舱在返回过程中需克服火星引力做功W=mgR(1-manfen5.com 满分网),式中各量分别为:返回舱与人的总质量为m,火星表面重力加速度为g,火星半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,如图所示.不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响.求:
(1)返回舱与轨道舱对接时,返回舱的动能;
(2)该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量,才能返回轨道舱?

manfen5.com 满分网 查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,电源的电动势E=7.5V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R2=12Ω,电动机M的线圈的电阻R=0.50Ω.开关S闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的示数U1=4V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0W.不计电动机的摩擦损耗等,求:
(1)电路的路端电压;
(2)电动机输出的机械功率.
查看答案
在测量金属丝的电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用:
A.量程是0-0.6A,内阻是0.5Ω的电流表;
B.量程是0-3A,内阻是0.1Ω的电流表;
C.量程是0-3V,内阻是6kΩ的电压表;
D.量程是0-15V,内阻是30kΩ的电压表;
E.阻值为0-1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0-10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池(6V);
H.开关一个,导线若干.
(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用______,电压表应选用______,滑动变阻器应选用______.(只填字母代号)
(2)若图所示的实验仪器就是我们选定,请用铅笔画线连接实验电路.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)用游标卡尺测量一机械零件的宽度,所用游标卡尺上的游标有20个等分刻度,从图1中可读出这金属棒的长度是______cm.
(2)在做验证牛顿第二定律的实验中,得到的纸带如图2所示.已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s,由此可以算出小车的加速度a=______m/s2.打下计数点3时,小车的速度v3=______m/s.(结果保留两位有效数字)
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.