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如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球...

如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球AB.A球的带电量为+2q,B球的带电量为﹣3q,两球组成一带电系统.虚线MNPQ平行且相距3L,开始时AB分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后.试求:

(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;

(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量;

(3)带电系统运动的周期.

 

(1) (2) , (3) 【解析】(1)设B球刚进入电场时带电系统速度为v1,由动能定理得2qEL=•2mv12 解得 (2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场. 设A球出电场的最大位移为x,由动能定理得2qEL-qEL-3qEx=0 解得x= 则:s总= B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为L 其电势能的变化量为△Ep=−W=3qE•L=4qEL (3)取向右为正方向, 第一段加速, 第二段减速a2=− 设A球刚出电场速度为v2,由动能定理得 解得v2= 第三段再减速则其加速度a3及时间t3为: , 所以带电系统运动的周期为: .  
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如图所示,PQ为粗糙水平面,左端P处有一固定挡板,右端Q处与以速率逆时针转动的水平传送带平滑连接。两滑块AB质量均为mA滑块与处于压缩状态的弹簧不挂接,B滑块静止在Q点。现将A滑块由静止释放,它向右运动距离后与B滑块碰撞,碰撞后AB粘在一起,共同在水平传送带上继续运动,经距离到达传送带最右端M时速度恰好为零。已知两滑块与水平面PQ之间以及与传送带之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,求;

1AB碰撞结束时的速度;

2)弹簧的最大弹性势能;

3两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量Q

 

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如图所示,长为9l水平传送带以恒定的速度作顺时针转动,紧邻传送带的右端放置一长为6.5l滑板,滑板静止在光滑水平地面上,滑板的上表面与传送带处在同一水平面。在距滑板右端一段距离处固定一挡板C。一质量为m的物块被轻放在传送带的最左端(A点),物块在传送带的作用下到达B点后滑上滑板,滑板在物块的怍用下运动到C处撞上档板并被牢固粘连。物块可视为质点,滑板的质量M=2m,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为,重力加速度取g。求:

1)求物块在传送带的作用下运动到B点时的速度大小v

2)若物块和滑板共速时,滑板恰与挡板C相撞,求开始时滑板右端到C的距离L

3)若滑板右端到挡板C的距离为L(己知),且l≤L≤5l,试求【解析】

 a. 若物块与滑板共速后,滑板撞上挡板C,则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中,物块克服摩擦力做的功

b. 若物块与滑板共速前,滑板撞上挡板C,则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中,物块克服摩擦力做的功;并求出物块到C时速度的最大值。

 

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由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为,地球自转的周期为,引力常量为.假设地球可视为质量均匀分布的球体.求:

1)质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.

2)地球的半径.

3)地球的密度.

 

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一长度为L的细线一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,P为地面上的一点,OP两点的连线与水平地面垂直。若小球恰好能在竖直平面内绕 O点做完整的圆周运动,在小球做圆周运动过程中,第一次在小球运动到最高点A的瞬间剪断细线,第二次在小球运动到最低点B的瞬间剪断细线,若两次小球的落地点到P点的距离相等,求O点距水平地面的高度h

 

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如图所示,物体1、物体3的质量均为m=1kg,质量为M=2 kg、长度为L=1.0m的长木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接.跨过光滑的定滑轮.设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=6.5m,物体1与长板2之间的动摩擦因数。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体.(视为质点)在长板2的左端以的初速度开始运动.求:

(1)长板2开始运动时的加速度大小

(2)通过计算说明物体1是否会从长木板2的右端落下?

(3)当物体3落地时,物体1在长板2上的位置.

 

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