两个完全相同的小金属块A、B,A固定在倾角θ=300的绝缘斜面上,带电量q=+2×10-5C,以A所在的高度为零势能面.B原来不带电,质量m=1kg,A、B相距3m且将A、B视作点电荷.B由静止起

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

两个完全相同的小金属块A、B,A固定在倾角θ=300的绝缘斜面上,带电量q=+2×10-5C,以A所在的高度为零势能面.B原来不带电,质量m=1kg,A、B相距3m且将A、B视作点电荷.B由静止起沿斜面下滑.斜面动摩擦系数μ=

3
5
,静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)B碰撞A时的速度大小;
(2)B在离A多少距离时,所具有的动能和重力势能相等;
(3)B碰A后,速度方向反向,沿斜面上滑,至最高点后再次下滑,分别求出上滑过程中和下滑过程中动能最大的位置距A点的距离;
(4)如果选定两个点电荷在相距无穷远的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为E P=k
q1q2
r
.则计算B从上滑过程的动能最大位置到再次下滑过程的动能最大位置的总势能变化量.
魔方格

◎ 答案

(1)物块下滑的加速度a=gsin30°-μgcos30°=2m/s2
由推导式知与A碰撞时的速度V1=

2aS
=2

3
m/s
≈3.46m/s                    
(2)设动能和重力势能相等时A、B间距为S1,则:
mgsin30°=
1
2
mV22
+
mgS1sin30°+μmgcos30°(S-S1
其中
1
2
mV22
=mgS1sin30°

解得:S1=
6
7
m≈0.86m                                  
(3)碰撞后电荷重新分配:q1=q2=
10-5+0
2
C=1×10-5C

上滑过程B做加速度减小的加速运动,当B受的合力为零时动能最大,此时有:
mgsin30°+μmgcos30°=K
q1q2
r21

解得r1=
 1/3    1 2 3 下一页 尾页
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的公路上以初速度V0开
如图所示是某中学科技小组制
如图所示,在倾角=30o的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。两球从静止
如图所示,在倾角=30o的光滑
如图所示,质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点),用一根长为L=1m不可伸长的轻质细线悬挂在距水平桌面1m高的O点,OB为竖直线,在桌面上方B点固定一个小的薄刀片,可切割物块上
如图所示,质量为m=0.1kg的小
质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此不可求出的下列物理量是[]A.前25s内汽车的平均速度B.前l0s内汽车的加速度C.前l0s内汽车所受的阻力D.15~25s内合
质量为1500kg的汽车在平直的
质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求[]A.前25s内汽车的平均速度B.前10s内汽车的加速度C.前10s内汽车所受的阻力D.15~25s内台外力对汽车所做
质量为1500kg的汽车在平直的