11.如圖所示.MN是足夠長的光滑絕緣水平軌道.質(zhì)量為m的帶正電A球,以水平速度υ0射向靜止在軌道上帶正電的B球,至A、B相距最近時,A球的速度變?yōu)?\frac{υ_0}{4}$,已知A、B兩球始終沒有接觸.求:
(1)B球的質(zhì)量;
(2)A、B兩球相距最近時,兩球組成的電勢能增量.

分析 (1)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,當(dāng)兩球相距最近時具有共同速度由動量守恒求解
(2)根據(jù)能量守恒系統(tǒng)求解最大電勢

解答 解:(1)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,當(dāng)兩球相距最近時具有共同速度v,由動量守恒:
mv0=(m+mB)$\frac{{v}_{0}}{4}$
解得:mB=3m
(2)運(yùn)動過程中,根據(jù)能量守恒定律得:
$△{E}_{P}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}×(m+{m}_{B}){v}^{2}$=$\frac{3}{8}m{{v}_{0}}^{2}$
答:(1)B球的質(zhì)量為3m;
(2)A、B兩球相距最近時,兩球組成的電勢能增量為$\frac{3}{8}m{{v}_{0}}^{2}$.

點(diǎn)評 解決該題關(guān)鍵要掌握系統(tǒng)動量守恒和能量守恒的應(yīng)用,知道AB兩球運(yùn)動過程中,系統(tǒng)不受外力,明確臨界條件,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律處理這類問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一列簡諧橫波沿x軸方向傳播,在t=0時刻的波形如圖所示,t=0.1s時,波形上P點(diǎn)的速度恰好第一次達(dá)到與t=0時刻的速度等值反向.若波沿x軸正方向傳播,則波速v=20m/s;若波沿x軸負(fù)方向傳播,則波速v=30m/s.

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2.如圖所示,水平放置的氣缸A和容積為VB=3.6L的容器B,由一容積可忽略不計的長細(xì)管經(jīng)閥門C相連,氣缸A內(nèi)有一活塞D,它可以無摩擦地在氣缸內(nèi)滑動,A放在溫度恒為T1=300K,壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa的大氣中,B浸在T2=400K的恒溫槽內(nèi),B的器壁導(dǎo)熱性能良好,開始時C是關(guān)閉的,A內(nèi)裝有溫度為T1=300K,體積為VA=2.4L的氣體,B內(nèi)沒有氣體,打開閥門C,使氣體由A流入B,等到活塞D停止移動一段時間后,求以下兩種情況下氣體的體積和壓強(qiáng).
①氣缸A、活塞D和細(xì)管都是絕熱的;
②A的器壁導(dǎo)熱性能良好,且恒溫槽溫度調(diào)高為500K.

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19.如圖所示,一小孩從滑梯上由靜止開始加速滑下,在這一過程中( 。
A.小孩的慣性變大B.小孩處于失重狀態(tài)
C.小孩處于超重狀態(tài)D.小孩的機(jī)械能守恒

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6.如圖1所示,是驗證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗裝置.請按要求作答:

(1)實(shí)驗時使重物靠近打點(diǎn)計時器下端,先接通電源,后釋放紙帶,紙帶上打下一系列點(diǎn).
(2)選取一條符合要求的紙帶如圖2所示,標(biāo)出打下的第一個點(diǎn)O,從紙帶的適當(dāng)位置依此選取相鄰的三個點(diǎn)A,B,C,分別測出到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3,已知重物的質(zhì)量為m,重力加速度為g,打點(diǎn)時間間隔為T,則自開始下落到打下B點(diǎn)的過程中,重物減少的重力勢能為△EPB=mgx2,增加的動能為△EkB=$\frac{1}{2}$m${(\frac{{{x}_{3}-x}_{1}}{2T})}^{2}$.
(3)實(shí)驗中,利用υB2=2gx2求得△EKB,通過比較△EkB與△EpB大小,來驗證機(jī)械能守恒,這種做法是否正確?答:不正確(填“正確”或“不正確”)

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16.某實(shí)驗小組利用圖(a)所示實(shí)驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)探究“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”.實(shí)驗時將小車?yán)剿杰壍赖腛位置由靜止釋放,在小車從O位置運(yùn)動到 A位置過程中,經(jīng)計算機(jī)處理得到了彈簧彈力與小車位移的關(guān)系圖線如圖(b)所示,還得到了小車在 A位置的速度大小vA;另外用電子秤測得小車(含位移傳感器發(fā)射器)的總質(zhì)量為m.回答下列問題:

(1)由圖(b)可知,圖(a)中A位置到力傳感器的距離大于(“小于”、“等于”或“大于”)彈簧原長.
(2)小車從O位置運(yùn)動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W=$\frac{{F}_{0}+{F}_{A}}{2}$•xA,小車的動能改變量△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{A}^{2}$.(用m、vA、FA、F0、xA中各相關(guān)物理量表示)
(3)若將彈簧從小車上卸下,給小車一初速度v0,讓小車從軌道右端向左端滑動,利用位移傳感器和計算機(jī)得到小車的速度隨時間變化的圖線如圖(c)所示,則小車所受軌道摩擦力的大小f=m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$.( 用m、v0、tm中各相關(guān)物理量表示)
(4)綜合步驟(2)、(3),該實(shí)驗所要探究的“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”表達(dá)式是(F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$)xA=mvA2.(用m、vA、FA、F0、xA、v0、tm中各相關(guān)物理量表示)

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3.下列單位中屬于國際單位制(SI)基本單位的是( 。
A.千克B.千米C.千焦D.千帕

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20.如圖甲所示,水平放置足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,左右兩端分別接有一個阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=$\frac{R}{2}$的金屬棒置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.現(xiàn)用一拉力F=(0.3+0.2t)N作用在金屬棒上,經(jīng)過2s后撤去F,再經(jīng)過0.55s金屬棒停止運(yùn)動.圖乙所示為金屬棒的v-t圖象,g=10m/s2.求:

(1)前2s內(nèi)棒運(yùn)動的距離;
(2)金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù);
(3)2s后棒運(yùn)動的距離金屬棒運(yùn)動的距離;
(4)從撤去F到金屬棒停止的過程中,每個電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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1.四顆地球衛(wèi)星a、b、c、d的排列位置如圖所示,其中a是靜止在地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星,b是近地軌道衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,關(guān)于四顆衛(wèi)星下列說法正確的是( 。
A.c相對于b靜止B.相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長
C.a的向心加速度最大D.d的運(yùn)行周期可能是23 h

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