【題目】如圖所示，在絕緣水平面上的P點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量為的帶負(fù)電滑塊A，帶電荷量，在A的左邊相距的Q點(diǎn)放置一個(gè)不帶電的滑塊B，質(zhì)量為，滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.15m。在水平面上方空間加一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E=，使A由靜止釋放后向左滑動并與B發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動，與墻壁發(fā)生碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，兩滑塊都可以視為質(zhì)點(diǎn)，已知水平面OQ部分粗糙，其余部分光滑，兩滑塊與粗糙水平面OQ間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.50，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，求

（1）A經(jīng)過多長時(shí)間與B相碰？相碰結(jié)合后的速度是多少？

（2）AB與墻壁碰撞后在水平面上滑行的過程中，離開墻壁的最大距離是多少？

（3）A、B相碰結(jié)合后的運(yùn)動過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的熱是多少？通過的總路程是多少？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）由于PQ部分光滑，滑塊A只在電場力作用下加速運(yùn)動，設(shè)經(jīng)時(shí)間t與B相碰，A與B相遇前的速度大小為，結(jié)合后的共同速度大小為，則

解得

滑塊A、B碰撞的過程中動量守恒，即

（2）兩滑塊共同運(yùn)動，與墻壁發(fā)生碰撞后返回，第一次速度為零時(shí)，兩滑塊離開墻壁的距離最大，設(shè)為L1，在這段過程中，由動能定理得：

解得

（3）由于，，，即電場力大于滑動摩擦力，AB向右速度為零后在電場力的作用下向左運(yùn)動，最終停在墻角O點(diǎn)處，設(shè)由于摩擦而產(chǎn)生的熱為Q，由能量守恒得：

設(shè)AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回，滑塊離開墻壁的最大距離為，假設(shè)L2＜s，在這段過程中，由動能定理得：

解得，符合假設(shè)，即AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回停在Q點(diǎn)的左側(cè)，以后只在粗糙水平面OQ上運(yùn)動

設(shè)在粗糙水平面OQ部分運(yùn)動的總路程，則，

設(shè)AB相碰結(jié)合后的運(yùn)動過程中通過的總路程是，則

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A.B兩球同時(shí)落地，說明 。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則他將觀察到的現(xiàn)象是 ，這說明 。

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【題目】(2016全國卷Ⅱ，21) (多選) 如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連�，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中( )

A．彈力對小球先做正功后做負(fù)功

B．有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度

C．彈簧長度最短時(shí)，彈力對小球做功的功率為零

D．小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢能差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有栓連．木塊從點(diǎn)靜止釋放后，在１根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運(yùn)動到點(diǎn)停下，點(diǎn)為彈簧原長時(shí)所處的位置，測得的距離為，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為。用完全相同的彈簧2根、3根并列在一起進(jìn)行第2次、第三次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動到停下，測得的距離分別為作出彈簧對木塊做功與木塊停下的位置距點(diǎn)的距離的圖象如圖乙所示。

（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功與木塊在點(diǎn)的速度之間的關(guān)系為________。

（2）圖線不通過原點(diǎn)的原因是_____________。

（3）彈簧的壓縮的長度為___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)物體以恒定的速率做圓周運(yùn)動時(shí)(　　)

A. 由于速度的大小不變，所以加速度為零

B. 由于速度的大小不變，所以不受外力作用

C. 相同時(shí)間內(nèi)速度方向改變的角度相同

D. 相同時(shí)間內(nèi)速度方向改變的角度不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下．當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部）（　�。�

A. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引

B. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥

C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引

D. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2015北京理綜，23) 如圖所示,彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊,彈簧質(zhì)量不計(jì)．物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ.以彈簧原長時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,當(dāng)彈簧的伸長量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F＝kx，k為常量．

(1)請畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)F-x圖象求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動到位置x的過程中彈力所做的功；

(2)物塊由x1向右運(yùn)動到x3，然后由x3返回到x2，在這個(gè)過程中，

a．求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量；

b．求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較,說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國“海監(jiān)75”號和“海監(jiān)84”號為維護(hù)我國領(lǐng)海主權(quán)，奉命赴南海黃巖島海域開始對我國漁船執(zhí)行護(hù)漁任務(wù)。某日清晨，海面上有薄霧。我國的一艘漁船正在勻速行駛，到達(dá)A處時(shí)，船老大突然發(fā)現(xiàn)后側(cè)面不遠(yuǎn)處有菲巡邏艦正在向他們靠近，并預(yù)計(jì)還有就會追上漁船，于是立即向在C處海域執(zhí)行任務(wù)的我國某海監(jiān)漁政船發(fā)出求援信號，我海監(jiān)執(zhí)法人員立即推算出后的漁船位置應(yīng)在D處，馬上調(diào)好航向，沿CD直線方向從靜止出發(fā)恰好在內(nèi)到達(dá)D處，如圖甲所示。海監(jiān)船運(yùn)動的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，求：

（1）海監(jiān)船走的航線CD的長度；

（2）假設(shè)該海監(jiān)船以最大速度航行時(shí)輪機(jī)輸出的總功率為，則海監(jiān)船受海水的阻力有多大？

（3）假設(shè)海監(jiān)船艦體受海水的阻力不變，艦體質(zhì)量為6000噸，則在第36分鐘時(shí)，輪機(jī)通過渦輪對海水的推力為多大？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于動能的說法，正確的是(　　)

A. 運(yùn)動物體所具有的能就是動能

B. 物體做勻變速運(yùn)動，某一時(shí)刻速度為v1，則物體在全過程中的動能都是

C. 做勻速圓周運(yùn)動的物體其速度改變而動能不變

D. 物體在外力F作用下做加速運(yùn)動，當(dāng)力F逐漸減小時(shí)，其動能也逐漸減小

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