题目内容

【题目】光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的型滑板(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E、方向为水平向右的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:

1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?

2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,则小物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大?(均指对地速度)

3)从小物体开始运动到第二次碰撞前的过程中,电场力做功为多大?(碰撞时间可忽略)

【答案】(1)(2) (3)

【解析】1)由动能定理得 qEL1=mv12


2)若物体碰后仍沿原来方向运动,碰后滑板的速度为v,由动量守恒得
mv1=mv1+4mv
解得, ,由于BA同向运动,故不可能,
∴物块碰后必反弹,速度为v1′=-v1
根据动量守恒定律得 mv1=-mv1+4mv

解得

由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二碰撞之前,故物体与A第二次碰前,滑板的速度为

物体与A壁第二碰前,设物块的速度为v2v2=v1′+at
两物体第二次相碰时,位移相等,则有
vt=v1′t+at2
v=v1′+at

联立解得,
3)设物体在两次碰撞之间位移为S

练习册系列答案
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【题目】用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,已知重力加速度为g,即可验证机械能守恒定律.

下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.

其中没有必要或操作不恰当的步骤是____________(填写选项对应的字母)

如图2所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,量出与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为____________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为__________

在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是______(填大于小于)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出问中纸带各点对应的速度,分别记为v1v6, 并作vn2—hn图象,如图3所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为______________

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