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题型:简答题
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简答题

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m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)弹簧的最大弹性势能.

正确答案

解:(1)由牛顿第二定律得:a=

(2)由动能定理得:qEL=mv02-0,

碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:mv0=2mv,

由能量守恒定律得:EP=•2mv2

解得:EP=qEL;

答:(1)物体A在电场中运动时的加速度大小为

(2)弹簧的最大弹性势能为qEL.

解析

解:(1)由牛顿第二定律得:a=

(2)由动能定理得:qEL=mv02-0,

碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:mv0=2mv,

由能量守恒定律得:EP=•2mv2

解得:EP=qEL;

答:(1)物体A在电场中运动时的加速度大小为

(2)弹簧的最大弹性势能为qEL.

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题型: 单选题
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单选题

一质量为m,长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为4m的小木块A,现以地面为参考系,给A和B大小相等,方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A始终没有离开B板.对上述运动过程描述正确的是(  )

A最终木板和木块相对静止,向右匀速,速度为0.6v0

B最终木板和木块相对静止,向左匀速,速度为0.8v0

C摩擦生热的热量是木板动能减少量的5倍

D摩擦生热的热量是木板动能减少量的4倍

正确答案

C

解析

解:A、木块与木板组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:4mv0-mv0=(4m+m)v,解得:v=0.6v0,方向向左,故AB错误;

C、整个过程中,根据系统能量守恒得:

解得:Q=

木板动能减少量

,故C正确,D错误.

故选:C

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题型:填空题
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填空题

短道速滑接力赛中,运动员通过身体接触完成交接棒过程.某次比赛中运动员甲以7m/s在前面滑行,运动员乙以8m/s从后面追上,并用双臂奋力将甲向前推出,完成接力过程.设甲乙两运动员的质量均为60kg,推后运动员乙变为5m/s,方向向前,速度方向在同一直线上,则运动员甲获得的速度为______;此接力过程______(选填“可以”或“不可以”)看作弹性碰撞.

正确答案

10m/s

不可以

解析

解:以甲、乙组成的系统为研究对象,以甲的初速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:mv+mv=mv′+mv′,解得:v′=10m/s,

碰撞前系统动能:mv2+mv2=×60×72+×60×82=3390J,

碰撞后系统动能:mv2+mv2=×60×102+×60×52=3750J,

过程前后系统机械能不相等,不能看着弹性碰撞;

故答案为:10m/s;不可以.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一质量为2m、长为L的平板小车静止在光滑水平地面上.一质量为m 的小滑块(可视为质点)静止于小车的左端,现有一质量也为m的子弹以水平向右的速度v0打入小滑块并留在其中,小滑块恰好滑到小车的右端没有掉下.重力加速度为g,求小滑块与小车间动摩擦因数的大小.

正确答案

解:子弹击中木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v1

子弹、小车与木块组成的系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:(m+m)v1=(m+m+2m)v2

由能量守恒定律得:•2mv12=•4mv22+μ•2mgL,

解得:

答:小滑块与小车间动摩擦因数的大小为

解析

解:子弹击中木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v1

子弹、小车与木块组成的系统动量守恒,以向右为正方向,

由动量守恒定律得:(m+m)v1=(m+m+2m)v2

由能量守恒定律得:•2mv12=•4mv22+μ•2mgL,

解得:

答:小滑块与小车间动摩擦因数的大小为

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题型:填空题
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填空题

如图所示,水平面上固定着一个半径R=0.4m的光滑圆环形轨道.在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和B(均可看作质点),两球间夹一轻质短弹簧(弹簧的长度相对环形轨道的半径和周长而言可忽略不计).

(1)开始时,两球将轻质弹簧压缩,释放后,弹簧不动,两球沿轨道反方向运动一段时间后又第一次相遇.在此过程中,A球转过的角度θ是多少?

(2)如果压缩弹簧在弹开前储存的弹性势能E=1.2J,弹开后小球B在运动过程中受到的向心力是多大?

正确答案

解析

解:(1)弹簧释放时,对AB两球,由动量守恒得:

MvA-mvB=0

得:vB=2vA

当两球第一次相遇时,满足ωAt+ωBt=2π

又:vAAR    vBBR

所以:ωB=2ωA

代入上式得:3ωAt=2π

即:θ=

(2)弹簧释放时,由系统能量守恒得:

+=E

vB=2vA

代入数据得vB=4m/s

对B:向心力F=

代入数据解得:F=4N.

答:(1)A球转过的角度

(2)弹开后小球B在运动过程中受到的向心力是4N.

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