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【題目】如圖所示,一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有一勁度系數(shù)為k的絕緣彈簧,其下端固定于地面,上端與一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球A相連,整個空間存在一豎直向上的勻強電場,小球A靜止時彈簧恰為原長。另一質(zhì)量也為m的不帶電的絕緣小球B從距AP點由靜止開始下落,與A發(fā)生碰撞后一起向下運動(全過程中小球A 的電量不發(fā)生變化,重力加速度為g)。

(1)若已知,試求BA碰撞過程中損失的機械能;

(2)若未知,且BA在最高點恰未分離,試求A、B運動到最高點時彈簧的形變量;

(3)在滿足第(2)問的情況下,試求A、B運動過程中的最大速度。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)設(shè)勻強電場的場強為E,在碰撞前A靜止時有 ①解得

在與A碰撞前B的速度為由機械能守恒定律得

BA碰撞后共同速度為由動量守恒定律得

BA碰撞過程中損失的機械能ΔE

(2)A、B在最高點恰不分離此時A、B加速度相等,且它們間的彈力為零,設(shè)此時彈簧的伸長量為,則:

B:

A:

所以彈簧的伸長量為:

(3)A、B一起運動過程中合外力為零時,具有最大速度,設(shè)此時彈簧的壓縮量為則:

所以

由于說明A、B在最高點處與合外力為零處彈簧的彈性勢能相等,對此過程由能量守恒定律得:

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中,某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

1)圖甲中與B相連的彈簧測力計的示數(shù)為_______N

2)圖乙中一定沿著OA方向的力是_______(選填“F”或“F′”

3)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是___________

A.兩細繩必須等長

B.彈簧秤、細繩、橡皮筋都應(yīng)與木板平行

C.兩次拉伸橡皮條,只要使橡皮條伸長到相同長度即可

D.拉橡皮筋的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要適當(dāng)遠些.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導(dǎo)體棒進入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I.整個運動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計導(dǎo)軌的電阻.求:

(1)磁感應(yīng)強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運動速度的大小v;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在距地面30m處分別以V1V2 同時豎直上拋AB兩物體,已知V1=25m/sBA2秒到達地面,求:

1A球運動時間

2B小球的初速度

3)出發(fā)2s后,兩小球的位移差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電壓表和電流表均為理想電表,電源內(nèi)阻不能忽略.閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),則下列敘述正確的是( )

A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大
B.燈L2變暗,電流表的示數(shù)減小
C.燈L1變亮,電壓表的示數(shù)減小
D.電源的效率減小,電容器C所帶電荷量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用光敏電阻制作的光傳感器,記錄了傳遞帶上工件的輸送情況。如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器,光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光。每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時,光傳感器就輸出一個電信號,并在屏幕上顯示出電信號與時間的關(guān)系,如圖乙所示。若傳送帶始終勻速運動,每兩個工件間的距離為0.2 m,則下述說法正確的是( )

A. 該傳送帶每小時輸送1800個工件

B. 該傳送帶每小時輸送7200個工件

C. 傳送帶運動的速度是0.2 m/s

D. 傳送帶運動的速度是0.1 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量M1 kg的木板靜止在水平面上,質(zhì)量m1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。設(shè)最大摩擦力等于滑動摩擦力,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ10.1,鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ20.4,取g10 m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F

1)若力F恒為8 N,經(jīng)1 s鐵塊運動到木板的左端。求:木板的長度L

2)若力F從零開始逐漸增加,且木板足夠長。試通過分析與計算,在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電荷量為Q1 Q2 的兩點電荷分別固定在x 軸上的O、C 兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x 軸上各點電勢隨x 的變化關(guān)系如圖所示。則

A. Q1 的電荷量小于Q2 的電荷量

B. G 點處電場強度的方向沿x 軸負方向

C. 將一帶負電的試探電荷自G 點靜止釋放,僅在電場力作用下一定能到達D

D. 將一帶負電的試探電荷從D 點移到J 點,電場力先做正功后做負功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為回旋加速器的示意圖.其核心部分是兩個D型金屬盒,置于磁感應(yīng)強度大小恒定的勻強磁場中,并與高頻交流電源相連.帶電粒子在D型盒中心附近由靜止釋放,忽略帶電粒子在電場中的加速時間,不考慮相對論效應(yīng).欲使粒子在D型盒內(nèi)運動的時間增大為原來的2倍,下列措施可行的是( )

A.僅將磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍
B.僅將交流電源的電壓變?yōu)樵瓉淼?
C.僅將D型盒的半徑變?yōu)樵瓉淼?
D.僅將交流電源的周期變?yōu)樵瓉淼?倍

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同步練習(xí)冊答案
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