(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化量?(2)若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中(子弹未穿出),碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量为q=Q/2。试求:

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




(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化量?
(2)若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中(子弹未穿出),碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量为q=Q/2。试求:
①悬线偏离竖直线多大的角度时,小球有最大的速度?
②小球对悬线的最大拉力为多大?

◎ 答案

(1)mgl(2)①θ=370②4.5mg

◎ 解析

(1)设球静止时的位置悬线与竖直线成α角,因E=mg/Q
则:     (1分)
那么小球从静止释放后,将恰能运动到最低点,此过程中电场力做功:
W=-EQl    (1分)    
故小球释放过程中电势能的最大变化量将增加△EP=-W= EQl="mgl  " (2分)
(2)当小球与子弹相碰后,整体的质量m=2m,电荷量Q=3Q/2  (2分)
①由振动知识可知:小球速度最大的位置在振动的平衡,那么设球静止时的位置悬线与竖直线成θ角,则有:   (1分)
θ=370    (1分)
②设悬线对小球的最大拉力为T,由圆周运动知识可知:小球速度最大的位置即为悬线所受最大拉力的位置,
碰撞过程中:由动量守恒有mv0 =2 mv    (1分)
上摆过程中:由动能定理有EQlsinθmgl (1-cosθ)=mv2mv
(1分)
小球在平衡位置时:T-EQsinθmgcosθ=m     (1分)
解得:T=4.5mg               (1分)
由牛三定律:小球对悬线的最大拉力为4.5mg   (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化量?(2)若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中(子弹未穿出),碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量为q=Q/2。试求:…”主要考查了你对  【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。

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