如圖所示,兩個(gè)帶電滑塊甲和乙系于一根絕緣細(xì)繩的兩端,放在一個(gè)光滑的絕緣平面上,整體置于方向水平向右、大小為N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,甲的質(zhì)量為kg,帶電荷量為C,乙的質(zhì)量為kg,帶電荷量為C。開(kāi)始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊,t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂,不計(jì)滑塊間的庫(kù)侖力。試求:
(1)細(xì)繩斷裂前,兩滑塊的加速度;
(2)由靜止開(kāi)始釋放后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,乙的電勢(shì)能增量的最大值;
(3)當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí),甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。
(1)0.02m/s2.(2)(3)
解析試題分析:(1)對(duì)甲乙整體分析有:F合=q1E+q2E=(m1+m2)a0,得a0=0.02m/s2.
(2)當(dāng)乙發(fā)生的位移最大時(shí),乙的電勢(shì)能增量最大.
細(xì)繩斷裂前,甲、乙發(fā)生的位移均為
s0=a0t2=×0.02×32m=0.09m
此時(shí)甲、乙的速度均為
v0=a0t=0.02×3m/s=0.06m/s
細(xì)繩斷裂后,乙的加速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/be/2b/beb2b368d62518642b42cfecf77f47d9.png" style="vertical-align:middle;" />
從細(xì)繩斷裂乙速度為零,乙發(fā)生的位移s乙′為:
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程乙發(fā)生的最大位移為s乙max=s0+s乙′=0.09+0.03m=0.12m
此時(shí)乙的電勢(shì)能增量為
(3)當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí),即乙回到了出發(fā)點(diǎn),設(shè)繩子斷裂后乙經(jīng)過(guò)回到了出發(fā)點(diǎn) 求得
細(xì)繩斷裂后,甲的加速度
甲繼續(xù)發(fā)生的位移為
當(dāng)乙回到出發(fā)位置時(shí)甲的總位移
電場(chǎng)力對(duì)甲做的功
所以系統(tǒng)的機(jī)械能增量為
考點(diǎn):牛頓定律;電場(chǎng)力的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如右圖所示,在質(zhì)量為mB=30 kg的車(chē)廂B內(nèi)緊靠右壁,放一質(zhì)量mA=20 kg的小物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),對(duì)車(chē)廂B施加一水平向右的恒力F,且F=120 N,使之從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).測(cè)得車(chē)廂B在最初t=2.0 s內(nèi)移動(dòng)x=5.0 m,且這段時(shí)間內(nèi)小物體未與車(chē)廂壁發(fā)生過(guò)碰撞,車(chē)廂與地面間的摩擦忽略不計(jì).則下列結(jié)論不正確的是( )
A.車(chē)廂B在2.0 s內(nèi)的加速度為2.5 m/s2 |
B.A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/s |
C.2.0 s內(nèi)A在B上滑動(dòng)的距離是0.5 m |
D.A的加速度大小為2.5 m/s2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
(10分)一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在用的閃頻相機(jī)拍攝下的不同時(shí)刻的小球所處的位置照片如圖所示,測(cè)得小球的在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移如下表,則:
8.20cm | 9.30cm | 10.40cm | 11.50cm |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)一物體在冰面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止,已知最初3s和最后3s內(nèi)所通過(guò)的位移分別為16.5m和4.5m,求:
(1)物體在冰面上滑行的加速度大;
(2)物體在冰面上滑行的總時(shí)間和總路程。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
質(zhì)量為1000Kg的汽車(chē)在水平路面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4s速度達(dá)到10m/s,汽車(chē)受到的水平牽引力為3000N。求汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(13分)一滑雪運(yùn)動(dòng)員以滑雪板和滑雪杖為工具在平直雪道上進(jìn)行滑雪訓(xùn)練。某次訓(xùn)練中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用獲得水平推力F=60N而向前滑行,其作用時(shí)間為t1=1s,撤除水平推力F后經(jīng)過(guò)t2=2s,他第二次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用獲得同樣的水平推力且其作用時(shí)間仍為1s。已知該運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為m=50kg,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦因數(shù)為0.02,求該運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))第二次撤除水平推力后滑行的最大距離。(g=10m/s2)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)額定功率是80kW的無(wú)軌電車(chē),其最大速度是72km/h,質(zhì)量是2t,如果它從靜止先以2m/s2的加速度勻加速開(kāi)出,阻力大小一定,則:
(1)電車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)行駛能維持多少時(shí)間?
(2)又知電車(chē)從靜止駛出到增至最大速度共經(jīng)歷了21s,在此過(guò)程中,電車(chē)通過(guò)的位移是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖,水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為的固定斜面,斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí),箱子頂部與球接觸但無(wú)壓力。箱子由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,經(jīng)過(guò)的總路程為s,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為v。
(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。
(2)若a>g tan,求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母。若殲-15飛機(jī)以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力(包括空氣和摩擦阻力)恒為1×105N,殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓(xùn)練中航母始終靜止,取g=10m/s2。
(1)飛機(jī)著艦后,若僅受水平阻力作用,航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里?
(2)在阻攔索的作用下,飛機(jī)勻減速滑行50m停下,求阻攔索的作用力大小。
(3)“遼寧號(hào)”航母飛行甲板水平,但前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn),圓弧半徑為R=100m,飛機(jī)起飛時(shí)速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍,求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)圓弧處D點(diǎn)的最大速度?
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