如圖所示，在光滑絕緣水平面上，不帶電的絕緣小球P2靜止在O點．帶正電的小球P1以速度v0從A點進入AB區(qū)域．隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度為
2
3
v0．從碰撞時刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向右，電場強度為E0的勻強電場，并且區(qū)域外始終不存在電場．P1的質(zhì)量為m1，帶電量為q，P2的質(zhì)量為m2=5m1，A、O間距為L0，O、B間距為L=
4L0
3
，已知
qE0
m1
=
4v02
3L0
．
（1）求碰撞后小球P1向左運動的最大距離及所需時間．
（2）判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞．
（1）碰撞后P1以速度v1=
2
3
v0向左做勻減速直線運動，設(shè)最大距離為s，由運動學(xué)公式有
v12=2as①
v1=at②
由牛頓第二定律有
qE0=m1a③
又
qE0
m1
=
4v02
3L0
④
聯(lián)立解得
s=
1
6
L0⑤
所需時間t=
L0
2v0
 ⑥
（2）設(shè)碰后P2速度為v2，以v0方向為正方向，由動量守恒：
m1v0=m1(-
2
3
v0)+m2v2⑦
設(shè)P1、P2碰撞后又經(jīng)△t時間在OB區(qū)間內(nèi)能再次發(fā)生碰撞，
P1位移為s1，P2位移為s2，由運動學(xué)公式，有
s1=-
2
3
v0△t+
1
2
a△t2⑧
s2=v2△t⑨
s1=s2⑩
聯(lián)立解得
s2=
L0
2
＜L=
4L0
3
兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞．
答：（1）碰撞后小球P1向左運動的最大距離為
L0
6
．所需時間為
L0
2v0
．
（2）兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

[物理-選修3-5]
（1）2011年3月，日本地震引發(fā)海嘯，繼而福島核電站（世界最大的核電站）發(fā)生核泄漏．關(guān)于核電站和核輻射，下列說法中正確的是______
A．核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
B．核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)
C．放射性同位素的半衰期長短是由核內(nèi)部本身決定，與外部條件無關(guān)
D．放射性同位素的半衰期長短與地震、風(fēng)力等外部環(huán)境有關(guān)
（2）如圖所示，A、B兩木塊靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的質(zhì)量分別為mA=2.0kg、mB=1.5kg．一個質(zhì)量為mC=0.5kg的小鐵塊C以v0=8m/s的速度滑到木塊A上，離開木塊A后最終與木塊B一起勻速運動．若木塊A在鐵塊C滑離后的速度為vA=0.8m/s，鐵塊C與木塊A、B間動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，取g=l0m/s2．求：
①鐵塊C在滑離A時的速度；
②木塊B的長度至少為多長．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是m1=4.0kg和m2=6.0kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物塊B左側(cè)與豎直墻相接觸．另有一個物塊C從t=0時刻起以一定的速度向左運動，在t=0.5s時刻與物塊A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開．物塊C的v-t圖象如圖2所示．試求：
（1）物塊C的質(zhì)量m3；
（2）在5.0s到15s的時間內(nèi)物塊A的動量變化的大小和方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點的A、B兩物體緊挨著放在水平面上的O點，左邊有豎直墻壁M，右邊在P點與光滑的、半徑為R的
1
4
圓弧槽相連，MO=ON=R．A物體與水平面間的摩擦力忽略不計，B物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5．開始時兩物體靜止．現(xiàn)讓A物體以初速度v0向左開始運動，設(shè)A與豎直墻壁、A與B均發(fā)生無機械能損失的碰撞．已知重力加速度為g．要使B物體第一次被A碰撞后，恰能上升至圓弧槽最高點P點，求：
（a）A物體的初速度v0為多少？
（b）B物體最終停在何處？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做功108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求
（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大��？
（2）當(dāng)彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，輕桿兩端分別系著質(zhì)量為mA=2kg的圓環(huán)A和質(zhì)量為mB=1kg的小球B，輕桿與A的連接處有光滑鉸鏈，輕桿可以繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動．A套在光滑的水平固定橫桿上，A、B靜止不動時B球恰好與光滑地面接觸，在B的左側(cè)是半徑為R=0.4m的
1
4
圓�。|(zhì)量為mC=3kg的小球C以v0=3m/s的速度向左與B球發(fā)生正碰．已知碰后C小球恰好能做平拋運動，小球B在運動過程中恰好能與橫桿接觸．重力加速度取g=10m/s2，則
（1）碰后C球平拋的水平位移
（2）碰后瞬間B球的速度
（3）A、B間輕桿的長度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有足夠長的光滑絕緣體MN，上掛一光滑鋁環(huán)A，在弧形軌道上高為h的地方無初速釋放磁鐵B（可視為質(zhì)點），B下滑至水平軌道時恰沿A的中心軸線運動，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為MA、MB，求A獲得最大速度和全過程中產(chǎn)生的電能．（忽略B沿弧形軌道下滑時環(huán)A產(chǎn)生的感應(yīng)電流）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為
h=1.8m．一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）子彈穿出木塊時，木塊獲得的水平初速度V；
（2）木塊落地點離桌面邊緣的水平距離X．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量m1=2.0kg的木板AB靜止在水平面上，木板的左側(cè)有一個固定的半徑R=0.60m的四分之一圓弧形軌道，軌道末端的切線水平，軌道與木板靠在一起，且末端高度與木板高度相同．現(xiàn)將質(zhì)量m2=1.0kg可視為質(zhì)點的小木塊C，從圓弧形軌道頂端由靜止釋放，小木塊C到達圓弧形軌道底端時的速度v0=3.0m/s．之后小木塊C滑上木板AB并帶動木板AB運動，當(dāng)小木塊C離開木板AB右端B時，木板AB的速度v1=0.5
m/s，在小木塊C在木板AB上滑行的過程中，小木塊C與木板AB總共損失的動能△E=2.25J．小木塊C與木板AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．木板AB與地面間的摩擦及空氣阻力可忽略不計．取g=10m/s2．求
（1）小木塊C運動到圓弧形軌道末端時所受支持力的大��；
（2）小木塊C在圓弧形軌道上下滑過程中克服摩擦力所做的功；
（3）小木塊C在木板AB上運動過程中，小木塊C相對于地面的位移．

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