(2011?廣元模擬)在光滑的絕緣水平面上,A、A兩球(均可看成質(zhì)點(diǎn))位于X軸上,A球帶電,B球不帶電.開始時(shí)B球靜置于場強(qiáng)為E=1×103N/C的水平勻強(qiáng)電場的邊緣(如圖所示),A球從原點(diǎn)開始經(jīng)過2s后與B球碰撞,碰后合為一體在電場中運(yùn)動(dòng),A、B系統(tǒng)的動(dòng)能與坐標(biāo)的部分關(guān)系如圖所示,則:
(1)碰前球的速度是多大;
(2)A,B兩球的質(zhì)量分別為多少;
(3)請指出A球帶什么電性?并計(jì)箅A球所帶電量為多少?
分析:(1)從圖象知,A球在2s內(nèi)的位移為20m,根據(jù)速度公式求出碰前A球的速度.
(2)A球碰前動(dòng)能為10J,根據(jù)動(dòng)能的公式求出A球的質(zhì)量,碰后系統(tǒng)動(dòng)能為5J,結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出B球的質(zhì)量.
(3)碰后的結(jié)合體在電場中動(dòng)能增大,知電場力做正功,知A球帶正電,根據(jù)動(dòng)能定理求出A球所帶的電量.
解答:解:(1)由圖乙知,碰前A做勻速運(yùn)動(dòng).
其速度的大小為:vA=
s
t
=
20m
2s
=10m/s

(2)由圖乙,碰前:
1
2
mAvA2=10J

解得mA=0.2kg.
碰后瞬間:
1
2
(mA+mB)vAB2=5J

由碰撞時(shí)動(dòng)量守恒mAvA=(mA+mB)vAB
聯(lián)立解得mB=0.2kg.
(3)由題意分析知,A球帶正電.
設(shè)A球所帶的電量為q,那么在20m≤x≤30m的范圍內(nèi)
由動(dòng)能定理得:qE△x=△EK
解得:q=
EK
E△x
=
15-5
1×103×(30-20)
=1×10-3C

答:(1)碰前A球的速度是10m/s.
(2)A,B兩球的質(zhì)量分別為0.2kg,0.2kg.
(3)A球帶正電,所帶電量為1×10-3C.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理,難度不大,對(duì)學(xué)生讀圖的能力要求較高,會(huì)從圖象中獲取信息.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廣元模擬)假設(shè)空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示,根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廣元模擬)人類受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī),已知小鳥在空中滑翔時(shí)獲得的舉力可表示為F=ksv2,式中s為翅膀的面積,v為小鳥的速度,k為比例系統(tǒng).現(xiàn)有一小鳥,質(zhì)量為120g,翅膀面積為Sl,其水平勻速滑翔的最小速度為12m/S.假定飛機(jī)飛行時(shí)獲得向上的舉力與小鳥飛行時(shí)獲得的舉力有同樣的規(guī)律,現(xiàn)有一架質(zhì)量為3200kg的飛機(jī),、它在跑道上加速時(shí)的最大加速度為5m/S2.若飛機(jī)機(jī)翼面積為小鳥翅膀面積的600倍,則此飛機(jī)起飛的跑道至少要多長?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廣元模擬)在如圖所示的裝置中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì),定值電阻為R1,滑動(dòng)變阻器總值為R2,置于真空中的平行板電容器水平放置,極板間距為d.處在電容器中的油滴A恰好靜止不動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置.
(1)求此時(shí)電容器兩極板間的電壓;
(2)求該油滴的電性以及油滴所帶電荷量q與質(zhì)量m的比值;
(3)現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P由中點(diǎn)迅速向上滑到某位置,使電容器上的電荷量變化了Q1,油滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,再將滑片從該位置迅速向下滑動(dòng)到另一位置,使電容器上的電荷量又變化了Q2,當(dāng)油滴又運(yùn)動(dòng)了2t的時(shí)間,恰好回到原來的靜止位置.設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過程中未與極板接觸,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)所用時(shí)間與電容器充電、放電所用時(shí)間均忽略不計(jì).求:Q1與Q2的比值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廣元模擬)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P1,它在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力f大小恒定,汽車在水平路面上從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),最大車速為v,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.則( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案