【題目】如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R＝0.2 m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m＝1.0×10－2kg，乙所帶電荷量q＝2.0×10－5C，g取10 m/s2。(水平軌道足夠長(zhǎng)，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移)

(1)甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；

(2)在滿足(1)的條件下，求甲的速度v0。

【答案】 (1)0.4 m (2) m/s

【解析】(1)在乙恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)的情況下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vD，乙離開D點(diǎn)達(dá)到水平軌道的時(shí)間為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，

則mg＋qE＝m ①

2R＝ ()t2 ②

x＝vDt ③

聯(lián)立①②③得：x＝0.4 m ④

(2)設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、v乙，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有：

mv0＝mv甲＋mv乙 ⑤

m＝m＋m ⑥

聯(lián)立⑤⑥得：v乙＝v0，v甲＝0 ⑦

由動(dòng)能定理得：

－mg·2R－qE·2R＝m－m ⑧

聯(lián)立①⑦⑧得：v0＝＝m/s ⑨

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：

【題目】花樣滑雪是一項(xiàng)技術(shù)與美麗完美結(jié)合的比賽運(yùn)動(dòng)，如圖設(shè)一個(gè)質(zhì)量m＝50 kg的跳臺(tái)花樣滑雪運(yùn)動(dòng)員(可看成質(zhì)點(diǎn))，從靜止開始沿斜面雪道從A點(diǎn)滑下，沿切線從B點(diǎn)進(jìn)入半徑R＝15 m的光滑豎直冰面圓軌道BPC，通過(guò)軌道最高點(diǎn)C水平飛出，經(jīng)t＝2 s落到斜面雪道上的D點(diǎn)，其速度方向與斜面垂直，斜面與水平面的夾角θ＝37°，運(yùn)動(dòng)員與雪道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.075，不計(jì)空氣阻力，取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝10 m/s2(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)。試求：

(1)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC；

(2)運(yùn)動(dòng)員在圓軌道最低點(diǎn)P受到軌道支持力的大小FN；

(3)A點(diǎn)離過(guò)P點(diǎn)的水平地面的高度H。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面的上方有一固定的水平運(yùn)輸帶，在運(yùn)輸帶的左端A處用一小段光滑的圓弧與一光滑的斜面平滑銜接，該運(yùn)輸帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定的向左的速度v0＝2 m/s運(yùn)動(dòng)．將一可以視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m＝2 kg的滑塊由斜面上的O點(diǎn)無(wú)初速度釋放，其經(jīng)A點(diǎn)滑上運(yùn)輸帶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間滑塊從運(yùn)輸帶最右端的B點(diǎn)離開，落地點(diǎn)為C.已知O點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為H1＝1.65 m，A點(diǎn)與水平面的高度差為H2＝0.8 m，落地點(diǎn)C到B點(diǎn)的水平距離為x＝1.2 m，g取10 m/s2.

(1)求滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)如果僅將O點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差變?yōu)镠′1＝0.8 m，且當(dāng)滑塊剛好運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，撤走斜面，求滑塊落在水平面上時(shí)的速度大小；

(3)在第(2)問情況下滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量有多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平拉力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fm的大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等。則（ ）

A．0～t1時(shí)間內(nèi)F的沖量為零

B．t2時(shí)刻物塊A的速度最大

C．t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大

D．0～t3時(shí)間內(nèi)F對(duì)物塊A先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲木板的質(zhì)量為m1＝2 kg，乙木板的質(zhì)量為m2＝2 kg，甲木板的右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊的質(zhì)量m＝1 kg。甲木板和小物塊的速度為8 m/s，乙木板的速度為2 m/s，方向均向右。木板與地面間無(wú)摩擦，小物塊與兩木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.1。已知乙木板足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10 m/s2，兩木板碰撞后粘在一起。求：

(1)兩木板碰撞后的瞬間乙木板的速度大小；

(2)兩木板碰撞后，小物塊與乙木板發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)是一個(gè)圓弧，圓弧半徑為R，E點(diǎn)切線水平。另有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點(diǎn)沖向滑塊，不計(jì)摩擦。下列說(shuō)法中正確的是( )

A．當(dāng)v0＝時(shí)，小球能到達(dá)F點(diǎn)

B．若小球的速度足夠大，小球?qū)幕瑝K的右側(cè)離開滑塊

C．小球在圓弧上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滑塊的動(dòng)能增大，小球的機(jī)械能減小

D．若滑塊固定，小球返回E點(diǎn)時(shí)對(duì)滑塊的壓力為mg＋m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在生活中，許多地方都應(yīng)用了傳感器，像路燈的自動(dòng)控制就要用到（ ）
A.位移傳感器
B.光傳感器
C.溫度傳感器
D.壓力傳感器

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】單擺是為了研究振動(dòng)而抽象出的理想化模型，其理想化條件是（ ）
A.擺線質(zhì)量不計(jì)
B.擺線長(zhǎng)度不伸縮
C.擺球的直徑比擺線長(zhǎng)度短得多
D.只要是單擺的運(yùn)動(dòng)就是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg、帶電荷量為q＝2×10－3 C的小物塊靜置于絕緣水平面上，A點(diǎn)左側(cè)上方存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，取g＝10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是( )

A．小物塊在0～3 s內(nèi)的平均速度為m/s

B．小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4

C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為3 000 N/C

D．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減少了12 J

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