(08年揭阳市二模)(18分)在绝缘水平面上,放一质量为m=2.0×10-3kg

08年揭阳市二模)(18分)在绝缘水平面上,放一质量为m=2.0×10-3kg的带正电滑块A,所带电量为q=1.0×10-7C,在滑块A的左边处放置一个不带电、质量=4.0×10-3kg的绝缘滑块B,B的左端接触(不连接)于固定在竖直墙壁的轻弹簧上,轻弹簧处于自然状态,弹簧原长s=0.05m,如图所示。在水平方向加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同运动的速度为v=1m/s,两物体一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)时,弹簧的弹性势能0=3.2×10-3J。设两滑块体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50,摩擦不起电,碰撞不失电,g10m/s2。求:

  ⑴两滑块在碰撞前的瞬时,滑块A的速度;

⑵滑块A起始运动位置与滑块B的距离

⑶B滑块被弹簧弹开后距竖起墙的最大距离sm.

答案

解析

    1)设A与B碰撞前A的速度为v1,碰撞过程动量守恒,有:

 

          mv1=(M+mv  ……………………………………………(2分)

 

代入数据解得:   v3m/s     ……………………………………………(2分)

 

2)对A,从开始运动至碰撞B之前,根据动能定理,有:

 

q-μmg-0……………………………………………(2分)

 

代入数据解得:   0.3m …………………………………………………(2分)

 

3)设弹簧被压缩至最短时的压缩量为s1,对AB整体,从碰后至弹簧压缩最短过程中,根据能量守恒定律,有:

  qs1=μmg s1+E  ………………………………………(2分)

 

代入数据解得: s10.02m  ……………………………………………………(1分)

 

设弹簧第一次恢复到原长时,AB共同动能为k,根据能量守恒定律,有:

 

qs1+μ(+mg s1+Ek -----------------------------------  2分)

 

在弹簧把BA往右推出的过程中,由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和电场力之和。故至他们停止之前,两者没有分开。  ……………………(1分)

 

弹簧第一次将AB弹出至两者同时同处停止时,B距离竖直墙壁最远,设此时距离弹簧原长处为s2,根据动能定理,有:

qs2-μ(+mg s2=0-Ek -----------------------------------   2分)

 

    ①②联立并代入数据解得: s20.03m ……………………………………(1分)

 

故B离墙壁的最大距离smss20.08m   ……………………………………(1分)

相关题目

据下图回答: (1)该图表示的生理过程是________,该过程主要
据下图回答: (1)该图表示的生理过程是________,该过程主要发生在细胞的________部位。 (2)图中的1、2、3、4、5分别是________、________、________、________、___
The man____ the shop said we could have two days off. A. in charge of     
The man____ the shop said we could have two days off. A. in charge of              B. in the charge of C. take charge of           D. take the charge of
(2010·天津蓟县下营中学高三第一次模拟)   1. National holida
(2010·天津蓟县下营中学高三第一次模拟)   1. National holiday is _____ time for leisure. But making good use of _____ time is not easy for most Chinese. A. a; a          
分子式为C10H14的二取代芳烃(即苯环上有两个侧链),其可
分子式为C10H14的二取代芳烃(即苯环上有两个侧链),其可能的结构有(    )    A.6               B.9              C.15         
19世纪60—90年代,一个学成回国的留学生想到当时的军事企
19世纪60—90年代,一个学成回国的留学生想到当时的军事企业中去工作,你认为他应进哪一家企业? A.开平矿物局                        
俄国农奴制改革是农奴主实行的资产阶级性质的改革,其主
俄国农奴制改革是农奴主实行的资产阶级性质的改革,其主要依据是 A.改革是由农奴主领导实行的 B.改革是由资产阶级领导的 C.改革使俄国走上资
The car ______ at the present speed until it reaches the foot of the mountain at
The car ______ at the present speed until it reaches the foot of the mountain at about the o’clock tonight.A. would goB. wentC. will be goingD. goes  
对于命题“如果∠1+∠2=90°,那么∠1≠∠2”,能说明它是假
对于命题“如果∠1+∠2=90°,那么∠1≠∠2”,能说明它是假命题的反例是(     )       A.∠1=50°,∠2=40°                           

最新题目