如圖所示,在高H=2.5m的光滑、絕緣水平高臺邊緣,靜置一個小物塊B,另一帶電小物塊A以初速度v0=10.0m/s向B運動,A、B 的質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg。A與B相碰撞后,兩物塊立即粘在一起,并從臺上飛出后落在水平地面上。落地點距高臺邊緣的水平距離L=5.0m.已知此空間中存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=1.0×103N/C(圖中未畫出)假設(shè)A在滑行過程和碰撞過程中電量保持不變,不計空氣阻力,g=10m/s2。求:

(1)A、B碰撞過程中損失的機(jī)械能。
(2)試說明A帶電的電性,并求出其所帶電荷q的大小。
(3)在A、B的飛行過程中,電場力對它做的功。

(1)2.5×J;(2)正電,C;(3)-2.5×J

解析試題分析: 對于A、B碰撞過程,由動量守恒得:
m=2mV
解得  V=5m/s
故A、B碰撞過程中損失的機(jī)械能為△E=m-(2m) =2.5×J
碰后A、B從臺上飛出后做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速運動,則  x=vt 解得:t=1s
由H=a 得a=5m/s2<g,故A應(yīng)帶正電.
根據(jù)牛頓第二定律得  2mg-qE=2ma
得 q==C
在A、B飛行過程中,電場力做負(fù)功,則W=-qEH=-××2.5J=-2.5×J
考點:動量守恒定律,勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系,機(jī)械能守恒定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ,傳送帶以v勻速運動,在傳送帶底端無初速地放置一個質(zhì)量為m的物體,當(dāng)物體上升高度h時,物體已經(jīng)相對傳動帶靜止,在這個過程中分析正確的是(   )

A.動能增加mgh 
B.動能增加mv2 
C.機(jī)械能增加 mgh-mv2 
D.重力勢能增加mgh+mv2 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如下圖所示,長為L平臺固定在地面上,平臺的上平面光滑,平臺上放有小物體 A和B,兩者彼此接觸。物體A的上表面是半徑為R(R<<L)的光滑半圓形軌道,軌道頂端有一小物體C,A、B、C的質(zhì)量均為m。現(xiàn)物體C從靜止?fàn)顟B(tài)沿軌道下滑,已知在運動 過程中,A、C始終保持接觸。試求:

(1)物體A和B剛分離時,物體B的速度。
(2)物體A和B剛分離后,物體C所能達(dá)到距臺面的最大高度。
(3)判斷物體A從平臺左邊還是右邊落地并簡要說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖是檢驗?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置,MN為半徑、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平。PQ為待檢驗的固定曲面,該曲面為在豎直面內(nèi)截面半徑圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于MN軌道的上端點N,M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質(zhì)量的小鋼珠,假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過N點,水平飛出后落到PQ上的S點,取g =10m/s2。求:

(1)小球到達(dá)N點時速度的大小;
(2)發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能的大;
(3)鋼珠落到圓弧PQ上S點時速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

將一個動力傳感器連接到計算機(jī)上,我們就可以測量快速變化的力,某一小球用一條不可伸長的輕繩連接,繩的另一端固定在懸點上,當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回擺動時,用動力傳感器測得繩
子對懸點的拉力隨時間變化的曲線如圖所示,取重力加速度g=10m/s2,求繩子的最大偏角θ。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)航天員在月球表面完成了如下實驗:如圖所示,在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道,在軌道內(nèi)的最低點,放一可視為質(zhì)點的小球,當(dāng)給小球水平初速度v0時,小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。已知圓形軌道半徑為r,月球的半徑為R 。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,求最小發(fā)射速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,質(zhì)量M="2" kg的小車靜一止在光滑的水平面上,車面上AB段是長L="1" m的光滑水平平面,與AB相切的BC部分是半徑為R=0.3 m的光滑圓弧軌道,今有一質(zhì)量m=1kg的小金屬塊以水平初速度v0從A端沖上AB面,恰能上升到圓弧軌道的最高點C,求初速度v0的大小。(取g="1" 0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C,與長木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上。現(xiàn)有滑塊A以初速從右端滑上B,并以1/2 滑離B,恰好能到達(dá)C的最高點。A、B、C的質(zhì)量均為m,試求:

(1)木板B上表面的動摩擦因素μ;
(2)1/4圓弧槽C的半徑R;

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中.圖(甲)是打點計時器打出的一條紙帶,選取其中連續(xù)的計時點標(biāo)為A、B、C……G、H、I,對BH段進(jìn)行研究.
①已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_______.
②用刻度尺測量距離時如圖(乙),讀出A、C兩點間距為_________ cm,B點對應(yīng)的速度vB=_________m/s(保留三位有效數(shù)字);
③若H點對應(yīng)的速度為vH,重物下落的高度為hBH,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,為完成實驗,要比較與_________________大。ㄓ米帜副硎荆

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同步練習(xí)冊答案