热门试卷

解：（1）由p=4kg•m/s，代入x=0.64m，m=1kg，

可得，滑块到B点时的速度vB=3.2m/s，

滑块从A到B过程中，由动能定理得：

qEx=mvB2-0，解得：E=8N/C，方向：水平向右；

（2）滑块在C上做圆周运动，由牛顿第二定律得：

F-mg=m，vC=vB，

代入数据解得：F=35.6N，

由牛顿第三定律可知，滑块对圆弧C的压力大小为35.6N；

（3）滑块由C到D过程中，滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，在D点，滑块与小车具有相同的速度v，以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mvC=（M+m）vD，

代入数据解得：vD=0.32m/s；

（4）滑块能再次通过C点，因为滑块到达D点时，除与小车有相同的水平速度外，还具有竖直向上的分速度，

因此滑块以后将脱离小车，相对于小车做竖直上抛运动，因不计能量损失，

可知滑块在离开车后一段时间内，始终处于D点的正上方，所以滑块返回时，

一定重新落在小车上的D点，然后再沿圆弧下滑，最后由C点离开小车，

做平抛运动落到地面上；以滑块和小车组成的组成的系统为研究对象，

以滑块滑上C点为初状态，滑块第二次滑到C点为末状态，在此过程系统在水平方向动量守恒，以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mvC=mvC′+Mv，

由机械能守恒定律得：mvC2+mvC′2+Mv2，

代入数据解得：v=0.64m/s，vC′=-2.56m/s，负号表示与v速度方向相反；

答：（1）匀强电场的大小为8N/C，方向：水平向右；

（2）滑块通过C点时，圆弧C点受到的压力为35.6N，方向竖直向下；

（3）滑块到达D点时，小车速度为0.32m/s；

（4）滑块能第二次通过C点，若滑块能第二次通过C点，则此时，小车速度大小为0.64m/s，滑块的速度为2.56m/s．

解：①以车与物块组成的系统为研究对象，以物块的初速度为正方向，

在整个过程中，由动量守恒定律得：mv0=（m+M）v1，

由能量守恒定律得：，

解得：△E=20J；

②以车与物块组成的系统为研究对象，以物块的初速度为正方向，

在物块上升到最大高度过程中，由动量守恒定律得：mv0=（m+M）v2，

由能量守恒定律得：，

解得：h=0.5m；

答：①从物块开始滑动至返回A点整个过程中，小车与物块组成的系统损失的机械能为20J；

②物块沿BC弧上升相对AB平面的最大高度为为0.5m．

解：选取A与B组成的系统为研究的对象，假如两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v1，则由动量守恒定律有：

m1v0=（m1+m2）v1

碰后，A、B一起滑行直至停下，设滑行时间为t1，则由动量定理有：

μ（m1+m2）gt1=（m1+m2）v1

解得t1=0.25s    

假如两物块发生的是完全弹性碰撞，碰后A、B的速度分别为vA、v2，则由动量守恒定律有：

m1v0=m1vA+m2v2

由功能原理有

设碰后B滑行的时间为t2，则μm2gt2=m2v2

解联立方程组得

t2=0.5s                              

可见，碰后B在水平面上滑行的时间满足0.25s≤t≤0.5s．

答：碰后B在水平面上滑行的时间满足0.25s≤t≤0.5s．