abc是光滑絕緣的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4 m,質(zhì)量m=0.20 kg的不帶電小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60 kg、速度為v0、電量q=1×103 C的小球B與小球A發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,所帶電量不變,在半圓軌道中存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=8×103 V/m,半圓軌道bc左側(cè)無電場。已知相碰后AB球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)L=0.4 m處,重力加速度g=10 m/s2

求:(1)小球B的初速度v0大;

(2)AB球碰后粘在一起,在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)的最大速度大?

(3)AB球在速度最大時(shí),球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?/p>

解:(1)設(shè)AB在c點(diǎn)時(shí)的速度為vc,則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

L=vct

2R=gt2

代入數(shù)據(jù)解得vc=1 m/s

在AB碰后由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,由動(dòng)能定理

-(m+M)g2R=(m+M)vc2-(m+M)v2

代入數(shù)據(jù)解得v=m/s

在B與A碰撞過程中,由動(dòng)量守恒

Mv0=(M+m)v

所以,v0=m/s。

(2)電場力F=qE=8N,重力G=mg=8 N

兩者合力F=16 N,方向與豎直方向成60°

根據(jù)等效重力場思想,當(dāng)AB運(yùn)動(dòng)到所在位置半徑與豎直方向成60°時(shí),速度最大;在這過程中由動(dòng)能定理得

qERsin60°-(m+M)gR(1-cos60°)=(m+M)vmax2-(m+M)v2

代入數(shù)據(jù)解得vmax=5 m/s

(3)在速度最大位置FN-F=

代入數(shù)據(jù)解得FN=66 N

由牛頓第三定律,球?qū)壍赖膲毫σ矠?6 N

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

abc是光滑絕緣的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4m,質(zhì)量m=0.20㎏的不帶電小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60㎏,速度V0,帶正電,電量為1×10-3C的小球B與小球A發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,所帶電量不變,在半圓軌道中存在水平向右勻強(qiáng)電場E=8
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×103N/C
半圓軌道bc左側(cè)無電場.已知相碰后AB球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)C落到軌道上距b點(diǎn)L=0.4m處,重力加速度g=10m/s2求:
(1)小球B的初速度v0大小
(2)AB球碰后粘在一起,在半圓軌道上,運(yùn)動(dòng)的最大速度?
(3)AB球在速度最大時(shí),球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)abc是光滑絕緣的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4m,質(zhì)量m=0.20㎏的不帶電小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60㎏,速度V0,帶正電,電量為1×10-3C的小球B與小球A發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,所帶電量不變,在半圓軌道中存在水平向右勻強(qiáng)電場E=8
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×103N/C半圓軌道bc左側(cè)無電場.已知相碰后AB球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)C落到軌道上距b點(diǎn)L=0.4m處,重力加速度g=10m/s2
求:(1)小球B的初速度v0大小
(2)AB球碰后粘在一起,在半圓軌道上,運(yùn)動(dòng)的最大速度?
(3)AB球在速度最大時(shí),球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年孝感三中調(diào)研)(12分)abc是光滑絕緣的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎起平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4m,質(zhì)量m=0.20的不帶電小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60,速度V0,帶正電,電量為1×10-3C的小球B與小球A發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,所帶電量不變,在半圓軌道中存在水平向右勻強(qiáng)電場E=半圓軌道bc左側(cè)無電場。已知相碰后AB球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)C落到軌道上距b點(diǎn)L=0.4m處,重力加速度g=10m/s2求:

(1)小球B的初速度v0大小;

(2)AB球碰后粘在一起,在半圓軌道上,運(yùn)動(dòng)的最大速度?

(3)AB球在速度最大時(shí),球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?/p>

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科目:高中物理 來源: 題型:

abc是光滑絕緣的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎起平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4 m,質(zhì)量m=0.20 kg的不帶電小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60 kg,速度為v0,帶正電,電量為1×10-3C的小球B與小球A發(fā)生正碰,碰后兩球粘在一起,所帶電量不變,在半圓軌道中存在水平向右勻強(qiáng)電場E=×103N/C,半圓軌道bc左側(cè)無電場。已知相碰后A、B球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)L=0.4 m處,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)小球B的初速度v0的大小。

(2)A、B球碰后粘在一起,在半圓軌道上,運(yùn)動(dòng)的最大速度?

(3)A、B球在速度最大時(shí),球?qū)壍赖膲毫Υ笮?

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