【題目】如圖所示,水平面上放有一長為l的絕緣材料做成的滑板,滑板的右端有一固定豎直擋板。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物塊放在滑板的左端。已知滑板的質(zhì)量為8m,小物塊與板面、滑板與水平面間的摩擦均不計,滑板和小物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻使整個裝置處于場強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,小物塊與擋板第一次碰撞后以碰前速率的反彈。求:

(1)小物塊與擋板第一次碰撞前瞬間的速率v1;

(2)小物塊與擋板第二次碰撞前瞬間的速率v2;

(3)小物體從開始運(yùn)動到第二次碰撞前,電場力做的功W。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)對小物塊,根據(jù)動能定理:

(2)小物塊與擋板碰撞過程動量守恒,設(shè)小物塊與擋板碰撞后的速度為,所以:

依題意:若時,

在小物塊第一次與擋板碰撞之后到第二次與擋板碰撞之前,小物塊做勻減速直線運(yùn)動,滑板做勻速直線運(yùn)動,從第一次碰撞后到第二次碰撞前,小物塊和滑板相對于地面的位移相同,固有: 解得:

(3)設(shè)第一次碰撞過程中能量損失為

根據(jù)動量守恒:

能量守恒定律:

運(yùn)算得到:

第二次碰撞前瞬間:

滑板速度:

根據(jù)功能原理:

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,在水平力F作用下,經(jīng)時間t,通過位移L后,動量變?yōu)镻、動能變?yōu)镋k.若上述過程F不變,物體的質(zhì)量變?yōu)?/span>,以下說法正確的是( )

A. 經(jīng)過時間2t,物體動量變?yōu)?P B. 經(jīng)過位移2L,物體動量變?yōu)?P

C. 經(jīng)過時間2t,物體動能變?yōu)?Ek D. 經(jīng)過位移2L,物體動能變?yōu)?Ek

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖甲所示電路,測繪標(biāo)有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象。

除了導(dǎo)線、開關(guān)和一個電源E,電動勢為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω外,還有以下一些器材可供選擇:

電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω);A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω);

電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約為5kΩ);V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ);

滑動變阻器:R1(阻值范圍0~10Ω);R2(阻值范圍0~2kΩ);

(1)為了調(diào)節(jié)方便,測量準(zhǔn)確,實驗中應(yīng)選用電流表_______,電壓表_______,滑動變阻器_____。(填器材的符號)

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出RU的圖象如圖乙所示,由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲電阻為_________Ω;當(dāng)所加電壓為3.00V時,燈絲電阻為________Ω,燈泡實際消耗的電功率為________W。

(3)圖丙中依據(jù)RU圖象作出燈泡功率與電壓關(guān)系的PU2圖象正確的是______________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖為一頭大一頭小的導(dǎo)體周圍等勢面和電場線(帶有箭頭為電場線)示意圖,已知兩個相鄰等勢面間的電勢差相等,則(  )

A. a點(diǎn)和d點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定相同

B. a點(diǎn)的電勢可能等于b點(diǎn)的電勢

C. 將負(fù)電荷從c點(diǎn)沿任意路線移到d點(diǎn)的過程中,電場力不做功

D. 將正電荷從c點(diǎn)沿虛線移到e點(diǎn),電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( )

A. 麥克斯韋預(yù)言了電磁波,且首次用實驗證實了電磁波的存在

B. 電磁波的傳播不需要介質(zhì),機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)

C. 用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

D. 當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時波長一定會變長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一半徑為R的圓,O為圓心,從與O點(diǎn)等高處的A點(diǎn)以速度v0正對著圓心平拋一小球,經(jīng)過時間t小球再次落到圓上。改變小球的初速度v0,則t也隨之改變。如果tv0間的函數(shù)圖像如下圖。取g=10m/s2,且不計空氣阻力,根據(jù)圖像上的坐標(biāo)信息可以求得( )

A. .R=1m B. v1=m/s C. v2=5m/s D. v3=m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m。開始時細(xì)繩伸直,物體B靜止在桌面上,用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h。放手后物體A下落,著地時速度大小為v,此時物體B對桌面恰好無壓力。不計一切摩擦及空氣阻力,重力加速度大小為g。下列說法正確的是

A. 物體A下落過程中,物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 彈簧的勁度系數(shù)為

C. 物體A著地時的加速度大小為

D. 物體A著地時彈簧的彈性勢能為mgh-mv2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的副線圈接有一規(guī)格為“44 V、44 w”的燈泡和線圈電阻r=1 Ω的電動機(jī),原線圈接上u= 220sin100πt(V)的正弦交流電后燈泡和電動機(jī)都正常工作,且原線圈中理想交流電流表的示數(shù)為1A,則下列說法正確的是

A. 理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4:1

B. 電動機(jī)的輸出功率為176 W

C. 電動機(jī)的熱功率為6W

D. 若電動機(jī)被卡住,燈泡仍正常工作,則電流表的示數(shù)變?yōu)?A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】火星的半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/10,忽略火星和地球的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60 kg的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是________kg,所受的重力是________N;在火星表面上由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s2.在地球表面上可舉起60 kg杠鈴的人,到火星上用同樣的力可舉起質(zhì)量是________kg的杠鈴.(g9.8 m/s2)

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