练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图18所示，质量为M =2 kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m =0.4 kg带正电荷q =0.8 C的小物体B．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I =26 N·s，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：

    （1）瞬时冲量使小车获得的动能．

    （2）物体B的最大速度．

    （3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能．（g =10m/s2）

    （1）169J（2）vB = 10m / s（3）28J


    解析:

    （1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能．

    I = Mv0    （1分）  v0 = I / M = 13m / s    （1分）     Ek = Mv02 / 2 = 169J （1分）

    （2）小车A获得水平向右的初速度后，由于A、B之间的摩擦，A向右减速运动B向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B之间摩擦也发生变化，设A、B刚分离时B的速度为vB，则： 

    BqvB = mg  （1分）      即vB = mg / Bq = 10m / s （2分）

    若A、B能相对静止。设共同速度为v，由Mv0 = (M + m)v    （2分）

    解得 v = 10.8m / s                                       （1分）

    因vB＜v，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，  

    所以B的最大速度为vB = 10m / s．                         （1分）

    （3）由于洛伦兹力的影响，A、B之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用Q = fs求摩擦产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解．

    由于B物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A的速度，设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA

    A、B系统水平方向动量守恒：Mv0 = MvA + mvB     （2分）

    ∴vA = (Mv0 – mvB) / M = 11m/s                  （1分）

    Q =ΔE = Mv02 / 2 – MvA2 / 2 – mvB2 / 2 = 28J       （2分）

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?西城区一模）（1）甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值．
    A．直流电源（10V，内阻不计）；
    B．开关、导线等；
    C．电流表（0～3A，内阻约0.03Ω）；
    D．电流表（0～0.6A，内阻约0.13Ω）；
    E．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；
    F．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）；
    G．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）；
    ①为测量准确，电流表应选用
    D
    D
    ，电压表应选用
    F
    F
    ；（选填代号）
    ②为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图1虚线中画出正确的实验电路图，并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路；
    ③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U．某次电流表、电压表的示数如图3所示．处理实验数据时，制作如图4所示的I-U坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点．请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中，并在图4中把坐标点连成图线；
    ④根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R=
    18.0
    18.0
    Ω．

    （2）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示．质量为1.00kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接，弹簧的劲度系数均为100N/m．滑块B还通过滑动头与长为12.00cm的电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比．将框架A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行．通过电路中指针式直流电压表的读数，可以得知加速度的大小．不计各种摩擦阻力．电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不计．
    设计要求如下：
    a．当加速度为零时，电压表示数为1.50V；
    b．当物体向左以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为满量程3.00V；
    c．当物体向右以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为0．
    ①当电压表的示数为1.80V时，物体运动加速度的大小为
    2
    2
    m/s2；
    ②当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻CD的C端
    5
    5
    cm处；
    ③应选用电动势为
    3.6
    3.6
    V的直流电源．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图18所示，质量为kg的A球和质量为3 kg的B球被轻质细线连接后，挂在光滑的柱上恰好处于静止状态，已知∠AOB=90°，求OB与竖直方向的夹角α的值（球A、B半径不计）.

    图18

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图18所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时.又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块.求：

    图18

    (1)第一个铁块放上后，木板运动1m时，木板的速度为多大?

    (2)最终有几个铁块能留在木板上?

    (3)最后一个铁块与木板右端距离为多大?(g=10m/s2)

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （12分）如图18所示 ，质量，上表面光滑的足够长的木板在水平拉力的作用下，以的初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了时，又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，以后只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块（m/s2）。求：

    （1）第一个铁块放上后，木板运动1m时，木板的速度多大？

    （2）最终有几个铁块能留在木板上？

    （3）最后一个铁块与木板右端距离多大？

     


    查看答案和解析>>

    同步练习册答案