(21分)如圖所示,在絕緣水平面上的P點放置一個質(zhì)量為kg的帶負電滑塊A,帶電荷量C.在A的左邊相距m的Q點放置一個不帶電的滑塊B,質(zhì)量為kg,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電場,電場強度為N/C,使A由靜止釋放后向左滑動并與B發(fā)生碰撞,碰撞的時間極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運動,與墻壁發(fā)生碰撞時沒有機械能損失,兩滑塊都可以視為質(zhì)點.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,假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求:

(1)A經(jīng)過多少時間與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)AB相碰結(jié)合后的運動過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的熱是多少?通過的總路程是多少?
(1)m / s
(2)m
(3)Q=0.18J,m
(1)由于PQ部分光滑,滑塊A只在電場力作用下加速運動,設經(jīng)時間tB相碰,AB相遇前的速度大小為v1,結(jié)合后的共同速度大小為v2,則
  ·(2分)
·(2分)
解得s·(1分)m / s
滑塊A、B碰撞的過程中動量守恒,即·(2分)m / s·(1分)
(2)兩滑塊共同運動,與墻壁發(fā)生碰撞后返回,第一次速度為零時,兩滑塊離開墻壁的距離最大,設為,在這段過程中,由動能定理得
·(2分)解得m·(1分)
(3)由于N,N,,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動,最終停在墻角O點處,設由于摩擦而產(chǎn)生的熱為Q,由能量守恒得
J···(2分)
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L2s,在這段過程中,由動能定理得  解得L2≈0.064m
L2<s=0.15m,符合假設,即AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回停在Q點的左側(cè),以后只在粗糙水平面OQ上運動!ぁぁぃ2分)
設在粗糙水平面OQ部分運動的總路程s1,則·(2分)s1=0.6m·(1分)
AB相碰結(jié)合后的運動過程中通過的總路程是s2,則
(2分) m(1分)
練習冊系列答案
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(12分)如圖所示,質(zhì)量為10kg的小球,從豎直圓弧軌道的A點由靜止釋放,沿1/4圓弧軌道運動至最低點B后飛出,落在水平面上的C點,已知落到C點時速度的大小為 25m/s,軌道半徑和B點離地高度均為20m,不計空氣阻力,g取10 m/s2,試求:
⑴ 小球經(jīng)過B點時的速度?
⑵小球從A點運動至B點的過程中克服阻力做的功?
⑶小球以過B點時對軌道的壓力?

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在動摩擦因數(shù)為0.2的水平面上放有一質(zhì)量為1kg的物體,后在水平推力F作用下運動,F-t圖象如圖所示,則前2秒內(nèi)推力做的功為__________J,前4s內(nèi)摩擦力做的功為__________J.(g=10m/s2

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(20分)如圖所示的“S”字形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓連結(jié)而成,圓半徑必細管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)從點水平彈射向 點并進入軌道,經(jīng)過軌道后從點水平拋出,已知小物體與地面段間的動摩擦因數(shù),不計其它機械能損失,段長,圓的半徑,小物體質(zhì)量,軌道質(zhì)量為,,求:
(1)若,小物體從點拋出后的水平射程;
(2)若,小物體經(jīng)過軌道的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向;
(3)設小球進入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當至少為多大時,可出現(xiàn)軌道對地面的瞬時壓力為零。

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如圖6-4所示,在北戴河旅游景點之一的滑沙場有兩個坡度不同的滑道AB和AB′(都可看作斜面,斜面與水平面接觸的地方可以看成弧面).甲、乙兩名旅游者分別乘兩個滑沙橇從A點由靜止出發(fā)同時沿AB和AB′滑下,最后都停在水平沙面上.設滑沙橇和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同,滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙橇上不動,下列說法中正確的是(    )

圖6-4
A.甲在B點的速率等于乙在B′點的速率
B.甲在B點的速率大于乙在B′點的速率
C.甲全部滑行過程的水平位移一定比乙全部滑行過程的水平位移大
D.甲全部滑行過程的水平位移一定等于乙全部滑行過程的水平位移

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質(zhì)量為m的炮彈飛出炮筒時速度為v,炮筒長L,設火藥對炮彈推力恒定不變,則(   )
A.火藥推力對炮彈做功為mv2B.火藥推力的平均功率為mv3/4L
C.火藥推力的大小為mv2/2LD.炮彈在炮筒中運動時間為L/v

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下列關于運動物體所受的合力、合力的功、運動物體動能的變化的說法,正確的是(   )
A.運動物體所受的合力不為零,合力必做功,物體的動能一定要變化
B.運動物體所受的合力為零,則物體的動能一定不變
C.運動物體的動能保持不變,則該物體所受合力一定為零
D.運動物體所受合力不為零,則該物體一定做變速運動

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(1)用水平拉力將小球從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點,此時輕繩與豎直方向的夾角為,求拉力做的功。
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水平桌面上有一物體,受一水平方向的恒力F的作用,由靜止開始無摩擦地運動,經(jīng)過路程S1,速度達到V,又經(jīng)過路程S2,速度達到2V,則在S1S2兩段路程中F所做的功之比為           

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