如图所示,在高h=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10m/s向B运动,A、B的质量均为m=10-2kg.A、B相碰后立即粘在一起,并从台上飞

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在高h=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10m/s向B运动,A、B的质量均为m=10-2kg.A、B相碰后立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上,落地点距高台边缘的水平距离x=5m.已知空间存在竖直向上的匀强电场E=104N/C,假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)A、B碰撞过程中损失的机械能?
(2)试说明A带电的电性,并求出其带电量q的大小?
(3)在A、B飞行过程中,电场力对它做的功?

魔方格

◎ 答案

(1)对于A、B碰撞过程,由动量守恒得:
  mv0=2mv
解得  v=
v0
2
=5m/s

故A、B碰撞过程中损失的机械能为△E=
1
2
m
v20
-
1
2
?2mv2
=0.25J
(2)碰后A、B从台上飞出后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动,则
  x=vt  解得:t=1s
h=
1
2
at2
得  a=
2h
t2
=
2×2.5
12
=5m/s2
<g,故A应带正电.
根据牛顿第二定律得  2mg-qE=2ma
得  q=
2m(g-a)
E
=
10-2×(10-5)
104
C=10-5C

(3)在A、B飞行过程中,电场力做负功,则W=-qEh=-10-5×104×2.5J=-0.25J
答:
(1)A、B碰撞过程中损失的机械能是0.25J.
(2)A带正电,其带电量q的大小是10-5C.
(3)在A、B飞行过程中,电场力对它做的功为-0.25J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在高h=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10m/s向B运动,A、B的质量均为m=10-2kg.A、B相碰后立即粘在一起,并从台上飞…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【机械能守恒定律】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐