15.(2009广东省茂名模拟) 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球的质量M=3m,B球被碰后作周期性运动,其运动周期(A、B小球均可视为质点)。
(1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度V1和B球的速度V2;
(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。
答案 :(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,
由动能定理得, ①
解得: ②
碰撞过程中动量守恒 ③
机械能无损失,有 ④
解得 负号表示方向向左
方向向右
(2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t恰好等于B球的
⑥
(n=0 、1 、2 、3 ……) ⑦
由题意得: ⑧
解得: (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨
14.(2009山东省泰安模拟) 如图所示,位于光滑水平面桌面上的滑 块P和Q都视作质点,质量均为,与轻质弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于____________.
答案
13.(2009山东莱芜四中模拟) 铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( B )
A. 金属环在下落过程中的机械能守恒
B. 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量
C. 金属环的机械能先减小后增大
D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
12.(2009年广大附中模拟) . 如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸长的轻绳穿过小孔,绳的两端分别挂上小球C和物体B,在B的下端再挂一重物A,现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时圆周运动的半径为R,现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( AD )
A.小球运动半周,剪断连接A、B的绳子前受到的冲量大些
B.剪断连接A、B的绳子后,B、C的机械能增加
C.剪断连接A、B的绳子后,C的机械能不变
D.剪断连接A、B的绳子后,A、B、C的总机械能不变(A未落地前)
11.(江苏省上冈中学月考) 如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b,先将小球a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使 b从A点由静止开始沿竖直方向下落.各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是( BC )
A.从A点到C点,小球a做匀加速运动
B.小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能
C.从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变
D.小球a从A点到C点的过程中电场力做的功大于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功
10.(江苏省江安中学月考) 如图,一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑。开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。从两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度)。正确的说法是 ( D )
A、由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
B、F1、F2 分别对m、M做正功,故系统动量不断增加
C、F1、F2 分别对m、M做正功,故系统机械能不断增加
D、当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M的动能最大
9.(山东日照模拟) 如图所示,倾角为30o的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的光滑支点O。已知A的质量为m,B的质量为4m 现用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时物块B静止不动。将 A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是(ABC )
A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A与地球组成的系统机械能守恒
D.小球A、物块B与地球组成的系统机械能不守恒
8.(江苏省南阳中学月考)如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,一根不可伸长的轻绳穿过小孔.绳的两端分别拴有一小球C和一质量为m的物体B,在物体B的下端还悬挂有一质量为3m的物体A.使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时,圆周运动的半径为R.现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以2R的半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的( D )
A.剪断连接A、B的绳子后,B和C组成的系统机械能增加
B.剪断连接A、B的绳子后,小球C的机械能不变
C.剪断连接A、B的绳子后,物体B对小球做功为3mgR
D.剪断连接A、B的绳子前,小球C的动能为2mgR
7.(2009年广东省乐从中学模拟) 在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是:(g为当地的重力加速度)( D )
A.他的动能减少了Fh B.他的重力势能增加了mgh
C.他的机械能减少了(F-mg)h D.他的机械能减少了Fh
6.(山东淄博模拟) 如图所示,带正电的小球穿在绝缘粗糙倾 角为θ的直杆上,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场,小球沿杆向下滑动,在a点时动能为100J,到C点时动能为零,则b点恰为a、c的中点,则在此运动过程中 (BD)
A.小球经b点时动能为50J
B.小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量
C.小球在ab段克服摩擦力所做的功与在bc段克服摩擦力所做的功相等
D.小球到C点后可能沿杆向上运动
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