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将带正电量Q="0.3" C,质量m′="0.15" kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B="2.0" T的水平方向的匀强磁场,开始时小车静止在光滑水平面上,当一个摆长为L="1.25" m,摆球质量m="0.4" kg的单摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10 m/s2.求:

(1)小车碰撞后瞬间的速度是多少?
(2)摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能△E是多少?
(3)碰撞后小车的最终速度是多少?
(1)V=4m/s(2)△E=1J(3)V=3.25m/s

试题分析:(1)小球下落到最低点时的速度为,根据动能定理可得:,解得,小球与小车碰撞过程中,动量守恒,故有:,解得:所以小车碰撞后瞬间的速度V=4m/s
(2)小车和小球碰撞过程中损失的机械能为:,带入数据可得
(3)假设m′最终能与M一起运动,由动量守恒定律得:
,解得
速度运动时受到的向上洛仑兹力
所以在还未到时已与M分开了.由上面分析可知当的速度为时便与M分开了,根据动量守恒定律可得方程:解得
点评:要求同学们能根据求解需要选择不同的过程运动机械能守恒定律和动量守恒定理,难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处自由滑下,当下滑到距离坡底s1处时,动能和势能相等(以坡底为参考平面);到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡(不计经过坡底时的机械能损失),当上滑到距离坡底s2处时,运动员的动能和势能又相等,上滑的最大距离为4m.关于这个过程,下列说法中正确的是(   )
A.摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化
B.重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化
C.s1<4m,s2>2m
D.s1>4m,s2<2m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球A和小球B质量相同,球B置于光滑水平面上,当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰好与B相碰,并粘合在一起继续摆动,它们能上升的最大高度是(   )
A.hB.h/2C.h/4D.h/8

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两光滑斜面的倾角分别为30O和45O,质量分别为2mm的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有(       )
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块沿斜面向上运动
C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列运动的物体中,机械能不守恒的是(不计空气阻力):
A.做平抛运动的物体 B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体D.做竖直上抛运动的物体

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,悬挂在天花板上的长为2L的轻杆可绕光滑的轴O在竖直面内转动,在杆的中点和下端各固定一个质量为m的小球AB ,把杆从与竖直方向成θ角的初位置释放,求杆转到竖直位置的过程中杆对B球所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,是一个物体离开地面的高度与运动时间平方的关系,已知自由落体运动加速度为g=10m/s2,则:(      )  
                       
A.物体在竖直方向为匀加速运动
B.若h0=20m,则物体可能做平抛运动
C.若h0=20m,则物体机械能一定守恒
D.若h0=10m,则物体的机械能可能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8 m,bc=0.4 m,那么在整个过程中下列说法错误的是(   )  
 
A.滑块动能的最大值是6 J
B.弹簧弹性势能的最大值是6 J
C.从cb弹簧的弹力对滑块做的功是6 J
D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为m的质点,在恒力F和重力的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线OA斜向下运动,直线OA与y轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力,重力加速度为g,则以下说法正确的是
A.当F = mgtanθ时,质点的机械能守恒
B.当F = mgsinθ时,质点的机械能守恒
C.当F = mgtanθ时,质点的机械能可能减小也可能增大
D.当F = mgsinθ时,质点的机械能可能减小也可能增大

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