【題目】如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道與水平光滑軌道平滑連接,A、B、C三個(gè)滑塊質(zhì)量均為m,B、C帶有同種電荷且相距足夠遠(yuǎn),靜止在水平軌道上的圖示位置.不帶電的滑塊A從圓弧上的P點(diǎn)由靜止滑下(P點(diǎn)處半徑與水平面成30°角),與B發(fā)生正碰并粘合,然后沿B、C兩滑塊所在直線向C滑塊運(yùn)動(dòng).求:

①A、B粘合后的速度大;

②A、B粘合后至與C相距最近時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能的變化.

【答案】①A、B粘合后的速度大小是

②A、B粘合后至與C相距最近時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能的增加量為 mgR

【解析】

試題分析:1、滑塊由P滑下到與B碰撞前,根據(jù)動(dòng)能定理求得碰撞前的速度,根據(jù)A、B碰撞過程動(dòng)量守恒求解A、B粘合后的速度大;

2、當(dāng)B、C達(dá)到共同速度時(shí),B、C相距最近,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律求得相距最近時(shí)得速度,根據(jù)能量守恒定律求解系統(tǒng)電勢(shì)能的變化.

解:①滑塊由P滑下到與B碰撞前,根據(jù)動(dòng)能定理得:

mgR(1﹣sin30°)=mv2

規(guī)定向右為正方向,根據(jù)A、B碰撞過程動(dòng)量守恒得:

mv=2mv1

解得:v1=

②當(dāng)B、C達(dá)到共同速度時(shí),B、C相距最近,規(guī)定向右為正方向,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得:

2mv1=3mv2

根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的電勢(shì)能,則有:

△Ep=×2m×3m

電勢(shì)能的增加量為:△Ep=mgR

答:①A、B粘合后的速度大小是;

②A、B粘合后至與C相距最近時(shí)系統(tǒng)電勢(shì)能的增加量為 mgR.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,面積S=0.2m2、匝數(shù)n=100匝的圓形線圈A,處在均勻磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為B=(6-0.02t)T,開始時(shí)外電路開關(guān)S斷開,已知R1=4Ω,R2=6Ω,電容器電容C=30μF,線圈內(nèi)阻不計(jì),求:

(1)S閉合后,通過R2的電流大;

(2)S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后又?jǐn)嚅_,求斷開S后流過R2的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材示意圖.

(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路.

(2)由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?

__________________________________________________________

_________________________________________________________

(3)假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中,靈敏電流計(jì)的指針向________偏轉(zhuǎn).(” )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】木星是繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的一顆行星,它有多顆衛(wèi)星.若將木星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)和衛(wèi)星繞木星的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),現(xiàn)要計(jì)算木星的質(zhì)量,需要知道的物理量是( 。

A. 衛(wèi)星繞木星運(yùn)動(dòng)的周期、軌道半徑及引力常量G

B. 衛(wèi)星繞木星運(yùn)動(dòng)的周期、軌道半徑及衛(wèi)星的質(zhì)量

C. 木星的半徑、木星表面的重力加速度及引力常量G

D. 木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期、軌道半徑及引力常量G

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn);氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖(b)所示,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。

(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:

①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;

②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;

③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;

④滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;

⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;

⑥先__________,然后__________,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);

⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如下圖所示:

⑧測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g

試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容。

(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔002 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知,兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_______kg·ms;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為________kg·ms(保留三位有效數(shù)字)。

(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】神舟五號(hào)載入飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨?/span>h=342km的圓形軌道。已知地球半徑R=6.37×103km,地面處的重力加速度g=10m/s2。試導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后計(jì)算周期T的數(shù)值(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為一列沿水平方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻t的波形圖,如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)b從時(shí)刻t開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像,則下列說法中正確的是____

A. 該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播

B. 該簡(jiǎn)諧橫波波速為0.4 m/s

C. 再經(jīng)過1.25s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.5m

D. 再經(jīng)過1.25s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為1Ocm

E. 當(dāng)該波傳播中遇到尺寸為3m的障礙物,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高HA點(diǎn)由靜止開始釋放,落到地面上后又陷 入泥潭中,由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為hB點(diǎn)時(shí)速度減為零.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為 g.關(guān)于小球在剛接觸地面到速度變?yōu)榱愕倪^程中,下列說法中正確的有( 。

A. 小球的機(jī)械能減少了mgh

B. 小球克服阻力做的功為mgH+h

C. 小球所受阻力的沖量等于

D. 小球動(dòng)量的改變量大小等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面體固定在水平面上,小球1從斜面上的A點(diǎn)沿圖示方向向上運(yùn)動(dòng),小球從斜面上的B點(diǎn)沿圖示虛線向上運(yùn)動(dòng),兩球落在斜面上同一點(diǎn)P且速度均水平.若A、B兩點(diǎn)距離等于B、P兩點(diǎn)距離的3倍.不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是(  )

A. 小球1和小球2的初速度方向不同

B. 小球1和小球2在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

C. 小球1和小球2P點(diǎn)速度之比為2:1

D. 小球1和小球2離斜面最遠(yuǎn)距離之比為2:1

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同步練習(xí)冊(cè)答案