如圖所示,在一絕緣粗糙的水平桌面上,用一長為2L的絕緣輕桿連接兩個完全相同、 質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B球帶電量為+q, B球不帶電.開始時輕桿的中垂 線與豎直虛線MP重合,虛線NQ與MP平行且相距4L.在MP、NQ間加水平向右、電場強(qiáng) 度為E的勻強(qiáng)電場,AB球恰能靜止在粗糙桌面上。取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:

(1)A,B球與桌面間的動摩擦因數(shù)
(2) 若A球帶電量為+8q時,S球帶電量為-8q,將AB球由開始位置從靜止釋放,求A 球運(yùn)動到最右端時拒虛線NQ的距離d,及AB系統(tǒng)從開始運(yùn)動到最終靜止所運(yùn)動的總路程s:
(3) 若有質(zhì)量為km、帶電量為-k2q的C球,向右運(yùn)動與B球正碰后粘合在一起,為 使A球剛好能到達(dá)虛線NQ的位置,問k取何值時,C與B碰撞前瞬間C球的速度最。 C球速度的最小值為多大?(各小球與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同。)
(1)(2)S=8L(3)當(dāng)時,v0有最小值v0min  

試題分析:(1)以AB球整體為對象,處于靜止?fàn)顟B(tài),則有
 則: 
(2)從靜止開始至A球運(yùn)動到最右端的過程中電場力對A球作功 
電場力對B球作負(fù)功
摩擦力對AB系統(tǒng)作負(fù)功 
由動能定理可知 得: 
分析運(yùn)動過程后可知,AB系統(tǒng)最終靜止在電場中,對全程應(yīng)用動能定理可得
   則:S="8L"
(3)C與B球碰后,C與AB系統(tǒng)共同速度設(shè)為v1,由動量守恒可知

 
C與球碰后至A滑到虛線NQ位置過程中,由動能定理可知

由上面三式聯(lián)立得
 
當(dāng),時,v0有最小值v0min 
 
點(diǎn)評:本題結(jié)合了動能定理、動量守恒定律來研究多過程物理問題。在多過程物理問題時,應(yīng)優(yōu)先考慮能量或者動量觀點(diǎn)。在處理問題時要注意動量守恒有成立條件,看看問題是否滿足要求。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩物體質(zhì)量之比為1:2,它們的初動能之比為1:3,它們與水平路面的動摩擦因數(shù)之比為3:2。則它們在水平路面上滑行的最大距離之比為
A1:4         B4:9         C1:9        D9:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球,為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動,已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍.試求:

(1)小球在圓周上的最小速度是多少?(2)在B時小球?qū)壍赖膲毫κ嵌嗌??)釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在粗糙的水平地面上,有一小滑塊,質(zhì)量為m=1 kg,帶正電荷,帶電量為q=10-3C,整個空間充滿著水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E=3×103 N/C,滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。在地面A處,滑塊開始以水平向右的初速度v0=2 m/s向右滑動,最后在B處停下,重力加速度取g=10m/s2,求:

(1)滑塊在水平地面上滑動的距離xAB;
(2)帶電滑塊在電場中具有的電勢能怎樣變化?變化多少?
(3)A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,一水平圓盤半徑為R=0.2 m,繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時,滑塊從圓盤邊緣滑落,經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°,BC段水平,滑塊與圓盤及軌道ABC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2 m;瑝K沿軌道AB下滑至B點(diǎn)、速度剛好沿水平方向時與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰,碰撞后小球剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度處,而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動到C點(diǎn)停下。已知小球質(zhì)量m0=0.50 kg,懸繩長L=0.80 m,滑塊和小球均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑塊在過渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(1)求滑塊從圓盤上滑入軌道A點(diǎn)時的速度大小vA
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)與小球發(fā)生碰撞時的速度大小vB
(3)若滑塊與小球碰撞時間不計(jì),求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動的總時間及BC之間的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度運(yùn)動,現(xiàn)將質(zhì)量為M =?2.0kg的小物塊拋上傳送帶,如圖甲所示。地面觀察者記錄了小物塊拋上傳送帶后內(nèi)的速度隨時間變化的關(guān)系,以水平向右的方向?yàn)檎较颍玫叫∥飰K的v-t 圖像如圖乙所示。取。
  
(1)指出傳送帶速度的大小和方向;
(2)計(jì)算物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)計(jì)算0-6s內(nèi)傳送帶對小物塊做的功;
(4)計(jì)算0-6s內(nèi)由于物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,三個面積相等的金屬板平行、正對放置。AB板間距為BC板間距的兩倍。B板接地,A板電勢為1,C板電勢為2.AB板間電場強(qiáng)度為E1,BC板間電場強(qiáng)度為E2。一正電荷(重力不計(jì))從離A板很近處由靜止釋放,穿過B板的小孔到達(dá)C板時速度恰好為零。下列說法正確的是
A.1 2B.1 =22
C.E1 =E2 D.E1 =2E2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,陷入地面的深度為h,如圖所示,在此過程中(    )
A.重力對物體做功為mgH
B.重力對物體做功為mg(H+h)
C.外力對物體做的總功為零
D.地面對物體的平均阻力為mg(H+h)/h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

籃球比賽非常精彩,能吸引眾多觀眾,在大型比賽中經(jīng)常有這樣的場面:在臨終場0.1s的時候,運(yùn)動員把球投出且準(zhǔn)確命中,獲得比賽的勝利。如果運(yùn)動員投籃過程中出手高度為h1,合外力對籃球做功為W,籃筐距地面高度為h2,球的質(zhì)量為m,空氣阻力不計(jì),則籃球進(jìn)筐時的動能為 (   )
A.mgh1mgh2WB.Wmgh2mgh1
C.Wmgh1mgh2D.mgh2mgh1W

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同步練習(xí)冊答案