【題目】如圖所示,長為L的絕緣細線,一端懸于O點,另一端連接帶電量為一q的金屬小球A,置于水平向右的勻強電場中,小球所受的電場力是其重力的倍,電場范圍足夠大,在距O點為L的正下方有另一完全相同的不帶電的金屬小球B置于光滑絕緣水平桌面的最左端,桌面離地距離為H,現將細線向右水平拉直后從靜止釋放A球。(重力加速度為g)
(1)求A球與B球碰撞前的速度?(小球體積可忽略不計)
(2)若(2+)L=0.1m,H=0.6m,g=10m/s2.則B球落地時的速度大小是多少?(不計碰撞過程中機械能損失及小球間庫侖力的作用)
【答案】(1) (2)4m/s
【解析】試題分析:(1)小球釋放后,受到向左的電場力和重力,沿著電場力和重力的合力做勻加速運動,直到繩子繃緊,由動能定理求出繩子剛繃緊時的速度.細繩突然繃緊時,小球只剩下切向速度,接著小球繞O點做圓周運動,由動能定理求出A球與B球碰撞前的速度;
(2)兩球碰撞過程,機械能和動量都守恒,根據守恒關系列式,可求出碰后兩球的速度.碰撞過程,兩球電荷平分,B球離開桌面后運用運動的分解,根據牛頓第二定律和運動學公式求解落地時的速度大小。
(1)如圖所示,金屬球A由a到b過程做勻加速直線運動,細繩與水平方向夾角為60°時突然繃緊.由題意,由數學知識知,α=30°,故電場力和重力的合力:,由動能定理得,求得,在b點細繩突然繃緊時,小球只剩下切向速度,大小為,球A由b到c過程中,細繩的拉力對A球不做功,由動能定理得,解得。
(2)A球與B球碰撞動量守恒和機械能不損失有:,,解得:(即A、B球交換速度);
A球與B球接觸過程電荷量守恒有,B球由碰后到落地過程中豎直方向做自由落體運動:,得,落地時,,水平方向勻加速直線運動,加速度,所以,則B球落地速度是。
點晴:本題的物理過程較多,綜合性很強,關鍵是分析物體的受力情況,把握每個過程遵循的物理規(guī)律,對于彈性碰撞,應根據機械能守恒和動量守恒列式,兩球質量相等,會交換速度。
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【題目】某在研究物體的運動時,下列物體中可以當作質點處理的是
A.研究國慶閱兵時主戰(zhàn)坦克駛過廣場的時間
B.拍攝危機奔跑中的同學
C.4×100米比賽中正在交接的短棍
D.正在駛入車位的汽車.
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【題目】如圖所示,是兩個固定的等量的正電荷的電場分布情況, 為兩電荷連線的中點, 為兩電荷連線的中垂線,將一正電荷由點沿著中垂線移至無窮遠處的過程中,下列結論正確的有( )
A. 電勢能逐漸減小 B. 電勢能逐漸增大
C. 受到的電場力逐漸減小 D. 受到的電場力逐漸增大
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【題目】某同學站在裝有力傳感器的輕板上做下蹲-起立的動作。如圖所示為記錄的力隨時間變化的圖線,縱坐標為力(單位為牛頓),橫坐標為時間(單位為秒)。由圖線可知,該同學的體重約為650N,除此以外,以下有關由圖線還可以得到的信息,其中正確的是
A. 該同學做了兩次下蹲-起立的動作
B. 該同學做了一次下蹲-起立的動作
C. 下蹲過程中人處于失重狀態(tài),起立過程中人處于超重狀態(tài)
D. 下蹲過程中人所受重力先變小后變大
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為 E ,內阻為 r,R 為可變電阻,其余電阻為定值電阻。則開關 S 閉合后,當R變小時,以下說法正確的是 ( )
A. 電阻 R1 的功率變小
B. 電阻 R2 的功率變大
C. 電阻 R3 的功率變大
D. 電阻 R4 的功率變大
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【題目】如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右勻速運動的同時,一支鉛筆從三角板直角邊的最下端,由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運動,下列關于鉛筆尖的運動及其留下的痕跡的判斷,其中正確的有( )
A.筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線
B.筆尖留下的痕跡是一條拋物線
C.在運動過程中,筆尖的速度方向始終保持不變
D.在運動過程中,筆尖的加速度方向始終保持不變
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【題目】下列各組物理量中,全部是矢量的有:()
A.位移、力、加速度、速度
B.路程、加速度、位移、重力
C.密度、時間、質量、路程
D.重力、路程、時間、速度
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【題目】在用圖所示單擺“測重力加速度”的實驗中,某同學的操作步驟如下:
a.取一根細線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上;
b.用米尺測量細線長度為l,l與小球半徑之和記為擺長;
c.緩慢拉動小球,使細線偏離豎直方向約為5位置由靜止釋放小球;
d.用秒表記錄小球完成n次全振動所用的總時間t,計算單擺周期T=t/n;
e.用公式計算當地重力加速度;
f. 改變細線長度,重復b、c、d、e步驟,進行多次測量。
(1)在上述步驟中,錯誤的是_________(寫出該步驟的字母);改正后正確的應該是:__________________________________。
(2)該同學為了減少誤差,利用上述未改正錯誤測量中的多組實驗數據做出了圖像,該圖像對應圖中的________圖。
(3)在“用單擺測定重力加速度”的正確實驗中,下列做法有利于減小實驗誤差的是_________。
A.適當加長擺線
B.質量相同,體積不同的擺球,應選用體積較大的
C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大
D.當單擺經過平衡位置時開始計時,經過一次全振動后停止計時,用此時間間隔作為單擺振動的周期
(4)北京時間2005年5月22日上午10點05分,中國女子登山隊首次登上珠穆朗瑪峰頂峰,五星紅旗再一次在珠峰峰頂飄揚。若登山隊員利用單擺來確定珠峰的高度,測得該單擺在海平面處的周期是T0,在峰頂的周期是T,則珠峰頂峰的海拔高度h =_______。(地球可看作質量均勻分布的半徑為R的球體)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物體做直線運動v﹣t圖象如圖所示,下列說法是正確的是 ( )
A.物體在4s末返回出發(fā)點
B.物體在第2s內和第3s內的加速度是不同的
C.物體在第1s末運動方向發(fā)生變化
D.物體在6s內運動的路程是3m
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