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    三.计算题24．如图所示..质量为M＝2kg的小车A静止在光滑水平面上.A的右端停放有一个质量为m＝0.4kg.带正电荷q＝0.8C的小物体B.整个空间存在着垂直于纸面向里.磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场.现从小车的左端.给小车A一个水平向右的瞬时冲量I=26N﹒s.使小车获得一个水平向右的初速度.物体与小车之间有摩擦力作用.设小车足够长.求 (1)瞬时冲量使小车获得的动能 (2)物体B的最大速度? (3)在A与B相互作用过程中系统增加的内能?(g＝10m/s2) 答案:(1)瞬时冲量和碰撞是一样的.由于作用时间极短.可以忽略较小的外力的影响.而且认为.冲量结束后物体B的速度仍为零.冲量是物体动量变化的原因.根据动量定理即可求的小车获得的速度.进而求出小车的动能. I＝Mv, v=I/M=13m/s, E=Mv2/2=169J (2)要想得知物体B的速度何时最大.就要对瞬时冲量结束后A.B物体相互作用的过程做一个较详细的分析.小车A获得水平向右的初速度后.由于A.B之间的摩擦.A向右减速运动.B向左加速运动.同时由于罗伦兹力的影响A.B之间的摩擦也发生变化.设A.B刚分离时速度为vB. qvBB＝mg vB＝mg／Bq＝10m/s 若A .B能相对静止.设共同速度为V. 由Mv0＝(M+m)V V=10.8m/s, 因vB<V说明A.B在没有达到共同速度前就分离了 所以.B的最大速度为 vB＝10m/s 这一步的关键就是对两个临界状态进行分析和比较.最后确定B的最大速度.如果题中条件I＝20N﹒s,将得出vB＞V.就说明A.B在没有分离前就达到了共同速度.则共同速度V就是B的最大速度.因为.A.B在达到共同速度后速度不再发生变化.也就不会再分离.做过这个题目后.对本题的分析和反思时应该想到这一步. (3) 由于罗伦兹力的影响A.B之间的摩擦力逐渐减少.因此无法用Q＝fs相对求摩擦产生的热量.只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解. 由于B物体在达到最大速度时.两个物体已经分离.就要根据动量守恒定律求这时A的速度.设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA A.B系统动量守:Mv0＝MvA+mvB ∴ vA＝(Mv0-mvB)/M=11m/s Q＝ΔE＝Mv02/2-MvA2/2-mvB2/2＝28J 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （21分）嫦娥1号奔月卫星与长征3号火箭分离后，进入绕地运行的椭圆轨道，近地点离地面高，远地点离地面高，周期约为16小时，称为16小时轨道（如图中曲线1所示）。随后，为了使卫星离地越来越远，星载发动机先在远地点点火，使卫星进入新轨道（如图中曲线2所示），以抬高近地点。后来又连续三次在抬高以后的近地点点火，使卫星加速和变轨，抬高远地点，相继进入24小时轨道、48小时轨道和地月转移轨道（分别如图中曲线3、4、5所示）。已知卫星质量，地球半径，地面重力加速度，月球半径。

    1．试计算16小时轨道的半长轴a和半短轴b的长度，以及椭圆偏心率。

    2．在16小时轨道的远地点点火时，假设卫星所受推力的方向与卫星速度方向相同，而且点火时间很短，可以认为椭圆轨道长轴方向不变。设推力大小，要把近地点抬高到600，问点火时间应持续多长？

    3．试根据题给数据计算卫星在16小时轨道的实际运行周期。

    4．卫星最后进入绕月圆形轨道，距月面高度约为200，周期分钟，试据此估算月球质量与地球质量之比值。

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    （1）某同学用如图1所示电路来测定电池的电动势和内阻．
    ①实验开始时，滑片P应位于
    A
    A
     端．（填A或B）
    ②该同学测得如下表的五组数据．根据数据在答题卷相应图2中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=
    1.45
    1.45
    V，内阻r=
    0.69
    0.69
    Ω．（结果均保留二位小数）．
    1 2 3 4 5
    U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05
    I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57
    （2）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
    ①实验完毕后选出一条纸带如图3所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了
    1.82
    1.82
    J；此时重物的动能比开始下落时增加了
    1.71
    1.71
    J．（结果均保留三位有效数字）．实验中产生系统误差的原因是
    重物在下落过程中受到阻力作用
    重物在下落过程中受到阻力作用
    ．

    ②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以
    1
    2
    v2    为纵轴画出了如图4的图线．图线未过原点O的原因是
    打下第一个点时重物已经有速度
    打下第一个点时重物已经有速度
    ．

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    （1）某同学用如图1所示电路来测定电池的电动势和内阻．
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    ①实验开始时，滑片P应位于______ 端．（填A或B）
    ②该同学测得如下表的五组数据．根据数据在答题卷相应图2中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果均保留二位小数）．
    1 2 3 4 5
    U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05
    I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57
    （2）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
    ①实验完毕后选出一条纸带如图3所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重物的动能比开始下落时增加了______J．（结果均保留三位有效数字）．实验中产生系统误差的原因是______．

    ②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以
    1
    2
    v2    为纵轴画出了如图4的图线．图线未过原点O的原因是______．

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