如圖所示，距離為L的兩塊平行金屬板A、B豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，并與車內(nèi)電動勢為U的電池兩極相連，金屬板B下開有小孔，整個裝置質(zhì)量為M，靜止放在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m帶正電q的小球以初速度v0沿垂直于金屬板的方向射入小孔，若小球始終未與A板相碰，且小球不影響金屬板間的電場．

(1)當(dāng)小球在A、 B板之間運(yùn)動時，車和小球各做什么運(yùn)動？加速度各是多少？
(2)假設(shè)小球經(jīng)過小孔時系統(tǒng)電勢能為零，則系統(tǒng)電勢能的最大值是多少？從小球剛進(jìn)入小孔，到系統(tǒng)電勢能最大時，小車和小球相對于地面的位移各是多少？

（1）小小球做勻減速運(yùn)動，加速度；小車做勻加速運(yùn)動，加速度
（2）系統(tǒng)的最大電勢能為 ；小球位移為；小車位移為

解析試題分析: （1）小球以初速度v0沿垂直金屬板的方向從B板底部小孔射入，且恰好不與A板相碰，說明小球與電容器板間電場間存在作用力，使小球做減速運(yùn)動，小車做加速運(yùn)動，
小球做勻減速運(yùn)動，加速度
小車做勻加速運(yùn)動，加速度
（2）系統(tǒng)的電勢能最大時，小球相對小車靜止，設(shè)此時小車與小球的速度均為v.
由動量守恒得（m+M）v=mv0，解得
則系統(tǒng)的最大電勢能為

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：
小球位移為

小車位移為

考點(diǎn)：動量守恒定律；牛頓第二定律；電勢能

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細(xì)線另一端栓一質(zhì)量為的小球，取.

(1)當(dāng)滑塊靜止時，線中拉力等于多少？
(2)當(dāng)滑塊從靜止向左加速運(yùn)動時，小球恰好對斜面無壓力，經(jīng)過2秒鐘小球運(yùn)動的位移是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖是一個十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長4.8m，寬度可不計。

（1）請通過計算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動，是否會發(fā)生相撞事故？
（2）若轎車保持上述速度勻速運(yùn)動，而助力車立即作勻加速直線運(yùn)動，為避免發(fā)生相撞事故，助力車的加速度至少要多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在消防演習(xí)中，消防隊(duì)員從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)一段時間落地．為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓(xùn)練質(zhì)量，研究人員在輕繩上端安裝一個力傳感器并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接，用來記錄消防隊(duì)員下滑過程中輕繩受到的拉力與消防隊(duì)員重力的比值隨時間變化的情況．已知某隊(duì)員在一次演習(xí)中的收集的數(shù)據(jù)如圖所示，

(1)求該消防隊(duì)員在下滑過程中的最大速度和落地速度各是多少？（g取10m/s2)
(2)消防隊(duì)員在下滑過程總位移？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37o，從Ａ到Ｂ長度為，傳送帶以＝10m/s　的速率逆時針轉(zhuǎn)動.在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為ｍ＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色劃痕 已知sin37o＝0.6，g=10，（1）求煤塊從A到B的時間。（2）煤塊從A到B的過程中傳送帶上形成劃痕的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動，并保持發(fā)動機(jī)的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開，此時船長突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s0=480m處，有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動，且此時漁船船頭恰好位于輪船的航線上，輪船船長立即下令采取制動措施，附加了制動力F=1.0×105N,結(jié)果漁船的拖網(wǎng)剛好越過輪船的航線時，輪船也剛好從該點(diǎn)通過，從而避免了事故的發(fā)生，已知漁船連拖網(wǎng)共長L=200m。求：

（1）輪船減速時的加速度a多大？
（2）輪船的額定功率p多大？
（3）發(fā)現(xiàn)漁船時，輪船已離開碼頭多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）特警隊(duì)員從懸停在空中離地235米高的直升機(jī)上沿繩下滑進(jìn)行降落訓(xùn)練，某特警隊(duì)員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80 kg，設(shè)特警隊(duì)員用特制的手套輕握繩子時可獲得200 N的摩擦阻力，緊握繩子時可獲得1000 N的摩擦阻力，下滑過程中特警隊(duì)員不能自由落體，至少輕握繩子才能確保安全。g取10m/s2. 求：
（1）特警隊(duì)員輕握繩子降落時的加速度是多大？
（2）如果要求特警隊(duì)員在空中下滑過程中先輕握繩子加速下降，再緊握繩子減速下降，且著地時的速度等于5m/s，則下落時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在平直的公路上，一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12 s，駛過了180 m，求：
（1）汽車開始加速時的速度多大？
（2）過了180 m處之后接著若以2 m/s2大小的加速度剎車，問再過12 s汽車離開始加速處多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在某路口，一輛小汽車在平直的公路上以速度VA向東勻速行駛，一位觀光旅客正由南北從斑馬線上橫過馬路，汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險（旅客正在D處），經(jīng)一段反應(yīng)時間，緊急剎車，但仍將正步行到B處的游客擦傷，該汽車最終在C處停下，為了清晰了解事故現(xiàn)場，現(xiàn)以下圖示之；為了判斷汽車司機(jī)是否超速行駛，警方派一警車以法定的最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動點(diǎn)A緊急剎車，經(jīng)過x=14.0m后停下來，警車和肇事汽車緊急剎車的加速度相同, 在事故現(xiàn)場測得AB=17.5m，BC=14.0m，BD=3.4m，已知游客由D到B的平均速度為v人=2m/s.

問：（1）該肇事汽車的加速度大小­­­是多少？
（2）該肇事汽車的初速度vA­­­是多大？
（3）肇事汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)有危險到緊急剎車的反應(yīng)時間是多少?

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