(1) 小球和相碰后瞬間速度的大小, 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為m的小球A用長(zhǎng)度為l的輕繩系在O處,開(kāi)始時(shí)繩處于水平伸直狀態(tài),O處正下方有一質(zhì)量為
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m的物體B,物體B和C用輕質(zhì)彈簧相連,放置于光滑水平面上,C的質(zhì)量為
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m,現(xiàn)將A由靜止釋放,A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰,碰后AB分開(kāi),A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)OA連續(xù)與豎直方向成60°角,重力加速度為g.求:
(1)球A與物體B碰前瞬間速度;
(2)球A與物體B碰后瞬間對(duì)繩子的拉力;
(3)BC兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能.

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如圖所示,一質(zhì)量為m的小球A用長(zhǎng)度為l的輕繩系在O處,開(kāi)始時(shí)繩處于水平伸直狀態(tài),O處正下方有一質(zhì)量為m的物體B,物體BC用輕質(zhì)彈簧相連,放置于光滑水平面上,C的質(zhì)量為m,現(xiàn)將A由靜止釋放,A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰,碰后AB分開(kāi),A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)OA連線與豎直方向成600角,重力加速度為g。求:

(1)球A與物體B碰前瞬間速度;

(2)球A與物體B碰后瞬間對(duì)繩子的拉力;

(3)BC兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能。

 


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如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A,從距B球?yàn)镾處自由釋放,并與B球發(fā)生碰撞。碰撞中無(wú)機(jī)械能損失,且A球的電荷量始終不變。已知B球質(zhì)量為A球質(zhì)量的3倍,A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)A球與B球碰撞前瞬間的速度v0;

(2)求A球與B球第一次碰撞后瞬間,A球的速度v1和B球的速度v2;

(3)B球被碰后的運(yùn)動(dòng)為周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)周期,要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求勁度系數(shù)k的可能取值。

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如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A,從距B球?yàn)镾處自由釋放,并與B球發(fā)生碰撞。碰撞中無(wú)機(jī)械能損失,且A球的電荷量始終不變。已知B球質(zhì)量為A球質(zhì)量的3倍,A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)A球與B球碰撞前瞬間的速度v0;

(2)求A球與B球第一次碰撞后瞬間,A球的速度v1和B球的速度v2

(3)B球被碰后的運(yùn)動(dòng)為周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)周期,要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求勁度系數(shù)k的可能取值。

 

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如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A,從距B球?yàn)镾處自由釋放,并與B球發(fā)生碰撞。碰撞中無(wú)機(jī)械能損失,且A球的電荷量始終不變。已知B球質(zhì)量為A球質(zhì)量的3倍,A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)A球與B球碰撞前瞬間的速度v0;
(2)求A球與B球第一次碰撞后瞬間,A球的速度v1和B球的速度v2;
(3)B球被碰后的運(yùn)動(dòng)為周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)周期,要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求勁度系數(shù)k的可能取值。

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一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D

二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫(huà)圖連線。

9、(6分)__BE_ (3分)   ____AD___(3分)

10、(12分)(1)如圖b(4分)

(2)由于RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)

(3)如圖c

解析:由于燈泡L2和L1額定電壓相同,燈泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)

三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位

11、(16分)(1) 根據(jù)帶電小球A恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),因6ec8aac122bd4f6e,則小球能通過(guò)復(fù)合場(chǎng)中的最高點(diǎn)P(如圖)設(shè)經(jīng)過(guò)軌道上的P點(diǎn)的速度為v,由小球A的重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力有:

6ec8aac122bd4f6e…………①(3分)

在圓周軌道的最低點(diǎn)彈簧將B、A兩球向左、右彈開(kāi),設(shè)彈開(kāi)時(shí)A、B兩球的速度大小分別為vA、vB,由動(dòng)量守恒有:        

6ec8aac122bd4f6e,即6ec8aac122bd4f6e…………②(3分)

小球A從圓周軌道的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:

6ec8aac122bd4f6e…③(2分)

由①②③求得:6ec8aac122bd4f6e

(2)設(shè)BC碰后速度為v1 , B與C碰撞動(dòng)量守恒

6ec8aac122bd4f6e得v1=2m/S        …④(2分)

BC整體減速,D球加速,當(dāng)兩者速度相等時(shí)設(shè)為v2,彈簧最短,彈性勢(shì)能最大

6ec8aac122bd4f6e 得v2=6ec8aac122bd4f6em/S    ……⑤(3分)

EP m=6ec8aac122bd4f6e ……⑥(3分)

12、(18分)(1)(6分)設(shè)球到D點(diǎn)時(shí)的速度為,從釋放至D點(diǎn),

根據(jù)動(dòng)能定理  (3分)

對(duì)球,根據(jù)動(dòng)量守恒定律   (2分)

解得(1分)

(2)(6分)兩球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后,由計(jì)算可知兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡示意圖如右圖所示(1分)

學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)洛倫茲力提供向心力(2分)

由圖可知(2分)

解得  (1分)

(3)(6分)系統(tǒng)損失的機(jī)械能

 

解得

13、(20分)⑴設(shè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v0, ef有效切割長(zhǎng)度為l,則電流:

,由于v0不變,所以I不變;蛴善胶鈼l件證明同樣給分(4分)

⑵由能量守恒,得:…………………………(2分)

設(shè)彈簧形變量為x,由平衡條件,得: 2BIxtan30°= kx…………(2分)

解得 v0 =      (2分)   k =  …(2分)

⑶ef越過(guò)O點(diǎn)后,與彈簧脫離,設(shè)導(dǎo)體棒最終停止位置距O點(diǎn)的距離為x0,某時(shí)刻回路中ef有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,ef的速度為v,加速度為a,電流為I, 據(jù)牛頓第二定律,得:― BIL1= ma

電流 I = =    得: ― = ma……………………… (3分)

取一小段時(shí)間△t,速度微小變化為△v,回路面積微小增加為△S,則  ― △t = ma△t

即: ― ∑△t = ∑ma△t    ―∑L1v△t = m∑a△t   ―∑△S = m∑△v

― x02tan300= 0-mv0     (3分)   將 v0= 代入,得:x 0 = ―― (2分)

 

 

 

 

 


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