题目内容

(16分)如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为=1.0kg的小物块A从距离水平面高=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度=10m/s2。求

（1）A经过Q点时速度的大小；

（2）A与B碰后速度的大小；

（3）碰撞过程中系统(A、B)损失的机械能。

 

【答案】

（1）3.0m/s

（2）1.0m/s

（3）3.0J

【解析】

（1）A从P滑到Q的过程中，根据机械能守恒定律得

         （2分）

       解得A经过Q点时速度的大小

        （3分）

（2）A与B相碰，根据动量守恒定律得

          （2分）

       解得 （3分）

（3）根据能量守恒定律得

          （3分）

       解得A与B碰撞过程中系统损失的机械能

           （3分）

 

练习册系列答案
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(08年广东实验中学三模) (16分）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）.匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为，重力加速度为g.一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动.

（1）求电场强度的最小值及对应的磁感应强度；

（2）若电场强度为最小值，当带电质点通过y轴上的点时，撤去匀强磁场，求带电质点落在oxz平面内的位置.

(3)现需求解在（2）中带电质点到达oxz平面内的速度大小，试说明能否运用机械能守恒定律求解.

（共16分）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×10－2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且导轨足够长，若使金属杆ab从静止开始下滑，求：

   （1）杆下滑的最大速率vm；

   （2）稳定后整个电路耗电的总功率P；

   （3）杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.

（共16分）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×10－2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且导轨足够长，若使金属杆ab从静止开始下滑，求：

   （1）杆下滑的最大速率vm；

   （2）稳定后整个电路耗电的总功率P；

   （3）杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.

 

(16分)、如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g，求：

（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
（2）带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小；
（3）带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

(16分)、如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径为R。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E,现有一质量为m,带电荷量为q的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s =5R的位置A，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知该带电体所受电场力大小为重力的,重力加速度为g，求：

（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；

（2）带电体运动刚刚经过圆弧形轨道的B点瞬间时对圆弧轨道的压力大小；

（3）带电体沿圆弧形轨道从B到C的运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

 

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