在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊?處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)s=0.05m,如圖所示.在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E=3.2×10-3J.設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2.求:
(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?;
(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離sm

【答案】分析:(1)A、B兩滑塊碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,已知碰后的共同速度,根據(jù)動(dòng)量守恒定律即可求得碰前A的速度.
(2)對(duì)于碰前A向左勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)能定理可求出l.
(3)碰后A、B一起壓縮彈簧至最短,設(shè)彈簧壓縮量為x1,由動(dòng)能定理即可求得彈簧壓縮量,彈簧壓縮過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能的減少量等于電場(chǎng)力所做的功;設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零,由動(dòng)能定理求得x2,比較電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系,判斷滑塊的運(yùn)動(dòng)情況,最終求出最大距離.
解答:解:(1)設(shè)A與B碰撞前A的速度為v1,碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,有:
  mv1=(M+m)v  
代入數(shù)據(jù)解得:v1=3m/s     
(2)對(duì)A,從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至碰撞B之前,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
  qE?-μmg?=-0
代入數(shù)據(jù)解得:?=0.3m
(3)設(shè)彈簧被壓縮至最短時(shí)的壓縮量為s1,對(duì)AB整體,從碰后至彈簧壓縮最短過(guò)程中,根據(jù)能量守恒定律,有:
  qEs1+=μmg s1+E
代入數(shù)據(jù)解得:s1=0.02m  
設(shè)彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),AB共同動(dòng)能為Ek,根據(jù)能量守恒定律,有:
 E=qEs1+μ(M+m)g s1+Ek
在彈簧把BA往右推出的過(guò)程中,由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和電場(chǎng)力之和.故至他們停止之前,兩者沒(méi)有分開(kāi).  
彈簧第一次將AB彈出至兩者同時(shí)同處停止時(shí),B距離豎直墻壁最遠(yuǎn),設(shè)此時(shí)距離彈簧原長(zhǎng)處為s2,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
-qEs2-μ(M+m)g s2=0-Ek
①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:s2=0.03m 
故B離墻壁的最大距離sm=s+s2=0.08m
答:
(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度為3m/s.
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?為0.3m.
(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離sm為0.08m.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒定律的直接應(yīng)用,要培養(yǎng)自己分析物理過(guò)程,把握物理規(guī)律,解決綜合題的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?揭陽(yáng)二模)在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊?處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)s=0.05m,如圖所示.在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E0=3.2×10-3J.設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2.求:
(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?;
(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎直墻的最大距離sm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(09年湛江二中月考)(17分)在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0Χ10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0Χ10-7C,在滑塊A的左邊處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0Χ10-3kg的絕緣滑塊B,B在左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)S=0.05m,如圖所示,在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0Χ105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為V=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E0=3.2Χ10-3J。設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g 取10m/s2。求:

(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;

(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離λ;

(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離Sm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年揭陽(yáng)市二模)(18分)在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)s=0.05m,如圖所示。在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能0=3.2×10-3J。設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2。求:

  ⑴兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;

⑵滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離;

⑶B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離sm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2008-2009學(xué)年廣東省湛江二中高三(下)月考物理試卷(2月份)(解析版) 題型:解答題

在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊?處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)s=0.05m,如圖所示.在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E=3.2×10-3J.設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2.求:
(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?;
(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離sm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2008年廣東省揭陽(yáng)市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊?處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)s=0.05m,如圖所示.在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能E=3.2×10-3J.設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2.求:
(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?;
(3)B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離sm

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案