如圖所示，距離為L(zhǎng)的兩塊平行金屬板A、B豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，并與車內(nèi)電動(dòng)勢(shì)為U的電池兩極相連，金屬板B下開(kāi)有小孔，整個(gè)裝置質(zhì)量為M，靜止放在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m帶正電q的小球以初速度v0沿垂直于金屬板的方向射入小孔，若小球始終未與A板相碰，且小球不影響金屬板間的電場(chǎng)．

(1)當(dāng)小球在A、 B板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，車和小球各做什么運(yùn)動(dòng)？加速度各是多少？
(2)假設(shè)小球經(jīng)過(guò)小孔時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能為零，則系統(tǒng)電勢(shì)能的最大值是多少？從小球剛進(jìn)入小孔，到系統(tǒng)電勢(shì)能最大時(shí)，小車和小球相對(duì)于地面的位移各是多少？

（1）小小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度；小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度
（2）系統(tǒng)的最大電勢(shì)能為 ；小球位移為；小車位移為

解析試題分析: （1）小球以初速度v0沿垂直金屬板的方向從B板底部小孔射入，且恰好不與A板相碰，說(shuō)明小球與電容器板間電場(chǎng)間存在作用力，使小球做減速運(yùn)動(dòng)，小車做加速運(yùn)動(dòng)，
小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度
小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度
（2）系統(tǒng)的電勢(shì)能最大時(shí)，小球相對(duì)小車靜止，設(shè)此時(shí)小車與小球的速度均為v.
由動(dòng)量守恒得（m+M）v=mv0，解得
則系統(tǒng)的最大電勢(shì)能為

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：
小球位移為

小車位移為

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；牛頓第二定律；電勢(shì)能

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細(xì)線另一端栓一質(zhì)量為的小球，取.

(1)當(dāng)滑塊靜止時(shí)，線中拉力等于多少？
(2)當(dāng)滑塊從靜止向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球恰好對(duì)斜面無(wú)壓力，經(jīng)過(guò)2秒鐘小球運(yùn)動(dòng)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

如圖是一個(gè)十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動(dòng)助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時(shí)，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來(lái)，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動(dòng)，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長(zhǎng)4.8m，寬度可不計(jì)。

（1）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，是否會(huì)發(fā)生相撞事故？
（2）若轎車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，而助力車立即作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，為避免發(fā)生相撞事故，助力車的加速度至少要多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）在消防演習(xí)中，消防隊(duì)員從一根豎直的長(zhǎng)直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)一段時(shí)間落地．為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓(xùn)練質(zhì)量，研究人員在輕繩上端安裝一個(gè)力傳感器并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接，用來(lái)記錄消防隊(duì)員下滑過(guò)程中輕繩受到的拉力與消防隊(duì)員重力的比值隨時(shí)間變化的情況．已知某隊(duì)員在一次演習(xí)中的收集的數(shù)據(jù)如圖所示，

(1)求該消防隊(duì)員在下滑過(guò)程中的最大速度和落地速度各是多少？（g取10m/s2)
(2)消防隊(duì)員在下滑過(guò)程總位移？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37o，從Ａ到Ｂ長(zhǎng)度為，傳送帶以＝10m/s　的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端A無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為ｍ＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色劃痕 已知sin37o＝0.6，g=10，（1）求煤塊從A到B的時(shí)間。（2）煤塊從A到B的過(guò)程中傳送帶上形成劃痕的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動(dòng)，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開(kāi)，此時(shí)船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s0=480m處，有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)漁船船頭恰好位于輪船的航線上，輪船船長(zhǎng)立即下令采取制動(dòng)措施，附加了制動(dòng)力F=1.0×105N,結(jié)果漁船的拖網(wǎng)剛好越過(guò)輪船的航線時(shí)，輪船也剛好從該點(diǎn)通過(guò)，從而避免了事故的發(fā)生，已知漁船連拖網(wǎng)共長(zhǎng)L=200m。求：

（1）輪船減速時(shí)的加速度a多大？
（2）輪船的額定功率p多大？
（3）發(fā)現(xiàn)漁船時(shí)，輪船已離開(kāi)碼頭多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）特警隊(duì)員從懸停在空中離地235米高的直升機(jī)上沿繩下滑進(jìn)行降落訓(xùn)練，某特警隊(duì)員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80 kg，設(shè)特警隊(duì)員用特制的手套輕握繩子時(shí)可獲得200 N的摩擦阻力，緊握繩子時(shí)可獲得1000 N的摩擦阻力，下滑過(guò)程中特警隊(duì)員不能自由落體，至少輕握繩子才能確保安全。g取10m/s2. 求：
（1）特警隊(duì)員輕握繩子降落時(shí)的加速度是多大？
（2）如果要求特警隊(duì)員在空中下滑過(guò)程中先輕握繩子加速下降，再緊握繩子減速下降，且著地時(shí)的速度等于5m/s，則下落時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）在平直的公路上，一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12 s，駛過(guò)了180 m，求：
（1）汽車開(kāi)始加速時(shí)的速度多大？
（2）過(guò)了180 m處之后接著若以2 m/s2大小的加速度剎車，問(wèn)再過(guò)12 s汽車離開(kāi)始加速處多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

在某路口，一輛小汽車在平直的公路上以速度VA向東勻速行駛，一位觀光旅客正由南北從斑馬線上橫過(guò)馬路，汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)（旅客正在D處），經(jīng)一段反應(yīng)時(shí)間，緊急剎車，但仍將正步行到B處的游客擦傷，該汽車最終在C處停下，為了清晰了解事故現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)以下圖示之；為了判斷汽車司機(jī)是否超速行駛，警方派一警車以法定的最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動(dòng)點(diǎn)A緊急剎車，經(jīng)過(guò)x=14.0m后停下來(lái)，警車和肇事汽車緊急剎車的加速度相同, 在事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得AB=17.5m，BC=14.0m，BD=3.4m，已知游客由D到B的平均速度為v人=2m/s.

問(wèn)：（1）該肇事汽車的加速度大小­­­是多少？
（2）該肇事汽車的初速度vA­­­是多大？
（3）肇事汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn)到緊急剎車的反應(yīng)時(shí)間是多少?

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