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如图,光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场,电场区域宽度为L。质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动,离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起,碰撞时间极短。B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧,弹簧右端固定在竖直墙壁上(A、B均可视为质点)。求

(1)物体A在电场中运动时的加速度大小;
(2)物体A与B碰撞过程中损失的机械能;
(3)弹簧的最大弹性势能。

(1)  (2) (3)

解析试题分析:(1)小球受到合外力为F=qE                 (2分)
                 (2分)
(2)小球离开电场时的速度为v

             (2分)
A、B碰撞过程中,系统机械能守恒
                               (2分)
碰撞过程中损失的机械能为
则:                           (2分)
解得:                        (2分)
(3)由能量守恒得:
                     (4分)
考点:本题考查牛顿第二定律、运动学关系和能量守恒定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F;
(2)小球的初速度v0

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为E0,方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;,离子重力不计。

(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;
(2)若离子恰好能打在NQ的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;
(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,
求磁场磁感应强度B的取值范围。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空,由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1.实施变轨后,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,之后返回.已知引力常量为G,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:

(1)飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大?
(2)预定圆轨道距地面的高度为多大?
(3)飞船在近地点A的加速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,半径为R的光滑圆形轨道在B点与水平轨道AB相切,水平轨道AB在A点与光滑弧形轨道CA相切,轨道CA、AB与圆形轨道都在同一竖直平面内.现让一质量为m的滑块(可视为质点)从弧形轨道上高为h处由静止释放.设滑块与AB轨道的动摩擦因数为μ,AB轨道的长度为x0.为使滑块在进入圆形轨道后能够不脱离轨道而运动,滑块释放的高度h应满足什么条件?(假设B处的缺口不影响滑块进入圆轨道和在圆轨道的上运动)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1 6分)在某项娱乐活动中,要求质量为m的物体轻放到水平传送带上,当物体离开水平传送带后恰好落到斜面的顶端,且此时速度沿斜面向下。斜面长度为l=2.75m,倾角为=37°,斜面动摩擦因数1=0.5。传送带距地面高度为h=2.1m,传送带的长度为L= 3m,传送带表面的动摩擦因数2=0.4,传送带一直以速度v传= 4m/s逆时针运动,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物体落到斜面顶端时的速度;
(2)物体从斜面的顶端运动到底端的时间;
(3)物体轻放在水平传送带的初位置到传送带左端的距离应该满足的条件。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R=4Ω的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆,金属杆的电阻为r=1Ω,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时,电阻R上的电功率是P=4W.

⑴求通过电阻R的电流的大小和方向;
⑵求金属杆的速度大小;
⑶某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向.

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(15分)图示为一固定在水平地面上的轨道ABC,AB与水平面间的夹角为θ=37°,BC水平.一小物体(可视为质点)放在A处,小物块与轨道AB间的动摩擦因数为u1=0.25,与轨道BC间的动摩擦因数u2=0.20.现在给小物体一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s,小物体经过B处时无机械能损失,小物体最后停留在B点右侧4m处的C点(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:
(1)小物体在AB面上运动时的加速度大小a;
(2)小物体到达B处时的速度大小v;
(3)斜面AB的长为L.

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有一个冰上木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7 m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域.已知BC长度L2=1 m,木箱的质量m=50 kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取10 m/s2.那么该选手要想游戏获得成功,试求:

(1)推力作用在木箱上时的加速度大小;
(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?

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