题目内容
15.如图所示,质量均为m的小物块A和B,可视为质点,B位于桌面中某一位置,A自桌面最左端以初速度大小v0向右运动与B发生弹性碰撞,B以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,两物块与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块落地时的动能Ek;
(3)小物块的初速度大小v0.
分析 (1)物块离开桌面后做平抛运动,由匀速与匀变速运动规律可以求出水平距离.
(2)由动能定理可以求出落地动能.
(3)由动能定理可以求出物块的初速度.
解答 解:(1)物块B飞出桌面后做平抛运动,
竖直方向:h=$\frac{1}{2}$gt2,
水平方向:s=vt,
代入数据解得:s=0.9m.
(2)对物块从飞出桌面到落地,
由动能定理得:mgh=$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv2,
落地动能EK=$\frac{1}{2}$mv12=0.9J;
(3)A、B质量相等,发生弹性碰撞,A、B碰撞后两者交换速度,
碰撞后B的速度等于碰撞前A的速度,可以等效为A从左端开始直接滑离桌面,
由动能定理得:-μmgl=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,代入数据解得:v0=4m/s;
答:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离为0.9m.
(2)小物块落地时的动能为0.9J.
(3)小物块的初速度为4m/s.
点评 要掌握应用动能定理解题的方法与思路;(2)(3)两问也可以应用牛顿定律、运动学公式求解.
练习册系列答案
相关题目
5.
圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
| A. | a粒子速率最小,在磁场中运动时间最长 | |
| B. | c粒子速率最大,在磁场中运动时间最长 | |
| C. | a粒子速度最小,在磁场中运动时间最短 | |
| D. | c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短 |
6.
如图所示,真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场.一质量为m,带电量为q的小球以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假设t=0时物体在轨迹最低点且重力势能为零,电势能也为零,下列说法正确的是( )
| A. | 小球带负电 | |
| B. | 小球运动的过程中,机械能守恒,且机械能为E=$\frac{1}{2}$mv2 | |
| C. | 重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRcos $\frac{v}{R}$t | |
| D. | 电势能随时间的变化关系为Ep′=mgR(cos $\frac{v}{R}$t-1) |
10.在地面上空同一位置,有A、B两质点分别以5m/s和20m/s的水平速度向左和向右同时抛出,则当两个质点的速度方向互相垂直时,它们之间的距离为(不计空气阻力g=10m/s2)( )
| A. | 5m | B. | 15m | C. | 20m | D. | 25m |
20.关于电场和磁场下列说法正确的是( )
| A. | 电场和磁场是人为引入的,客观世界并不存在 | |
| B. | 无论是运动电荷还是静止的电荷在电场中都会受电场力的作用 | |
| C. | 只要是运动电荷,在磁场中都会受磁场力的作用 | |
| D. | 一段通电导体在某一空间不受磁场力作用,这个空间一定不存在磁场 |
7.
如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.P为屏上的一个小孔,PC与MN垂直.一群质量为m、带电量为q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内,则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为( )
| A. | $\frac{2mv(1-cosθ)}{qB}$ | B. | $\frac{2mv(1-sinθ)}{qB}$ | C. | $\frac{2mvcosθ}{qB}$ | D. | $\frac{2mv}{qB}$ |
5.真空中两个相同的带电金属小球A和B(可视为点电荷),带电量分别为QA=+2×10-8C、QB=+4×10-8C,相互作用力为F.若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( )
| A. | $\frac{9F}{8}$ | B. | F | C. | $\frac{8F}{9}$ | D. | $\frac{2F}{3}$ |