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如图,带电量为q=+2×10-3C、质量为m=0.1kg的小球B静置于光滑的水平...

如图,带电量为q=+2×10-3C、质量为m=0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场.与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0=10m/s向B运动,两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场,在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短,小球B的电量始终不变,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小;

(2)第二次碰撞前瞬间小球B的动能;

(3)第三次碰撞的位置.

 

(1) 15m/s (2) 6.25J (3)20m 【解析】(1)第一次碰撞时, 两小球动量守恒,即3mv0=3mv1+mv2 机械能守恒,即 解得碰后A的速度v1=5m/s,B的速度v2=15m/s (2)碰后AB两球进入电场,竖直方向二者相对静止均做自由落体运动;水平方向上,A做匀速运动, B做匀减速直线运动,其加速度大小aB==20m/s2 设经过t时间两小球再次相碰,则有v1t=v2t-aBt2 解得t=1s 此时,B的水平速度为vx=v2-aBt=-5 m/s(负号表明方向向左) 竖直速度为vy=gt=10 m/s 故第二次碰前B的动能 (3)第二次碰撞时,AB小球水平方向上动量守恒 机械能守恒,即 解得第二次碰后水平方向A的速度,B的速度=10m/s 故第二次碰撞后A竖直下落(B在竖直方向上的运动与A相同), 水平方向上, B做匀减速直线运动, 设又经过t'时间两小球第三次相碰,则有 解得t'=1s 因此,第三次相碰的位置在第一次碰撞点右方x=v1t=5m 下方y=g(t+t')2=20m  
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考点分析:
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质量为mB=2kg的木板B静止于光滑水平面上,质量为mA=6kg的物块A停在B的左端,质量为mC=2kg的小球C用长为L=0. 8 m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放,小球C在最低点与A发生正碰,碰撞作用时间很短为,之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2m。已知AB间的动摩擦因数,物块与小球均可视为质点,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:

⑴小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小;

⑵为使物块A不滑离木板B,木板B至少多长?

 

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如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒ab的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求ab两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。

 

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一静止的核衰变为核时,放出一个粒子,已知的质量为m1 的质量为m2 粒子质量为m3,光在真空中的速度为。若释放的核能全部转化为系统的动能,请写出衰变方程并求出粒子的动能。

 

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如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,

(1)此时盒的速度大小为多少?

(2)滑块相对于盒运动的路程为多少?

 

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6分)如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.在实验室中我们可以用带竖直挡板CD的气垫导轨和质量均为M的滑块AB来验证动量守恒定律的实验,如图所示,实验步骤如下:

1)在A上固定一质量为m的砝码,在AB间放入一个压缩状态的弹簧,用电动卡销置于气垫导轨上。

2)按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块AB运动的计时器开始工作,当AB滑块分别碰撞CD挡板时计时结束,记下AB分别达到CD的运动时间t1t2.

3)重复几次。

在调整气垫导轨时应注意                           

还应测量的数据有                                 

只要关系式                          成立,即可验证该过程动量守恒。

 

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