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182632. (2020•高新一中•高一下期末) 德优题库如图所示,一竖直光滑绝缘的管内有一劲度系数为k的绝缘弹簧,其下端固定于地面,上端与一质量为m,带电量为+q的小球A相连,整个空间存在一竖直向上的匀强电场,小球A静止时弹簧恰为原长。另一质量也为m的不带电的绝缘小球B从距A为x0的P点由静止开始下落,与A发生碰撞后一起向下运动(全过程中小球A的电量不发生变化,重力加速度为g)。
(1)若x0已知,试求B与A碰撞过程中损失的机械能;
(2)若x0未知,且B与A在最高点恰未分离,试求A、B运动到最高点时弹簧的形变量;
(3)在满足第(2)问的情况下,试求A、B运动过程中的最大速度。
共享时间:2020-07-21 难度:4
[考点]
共点力的平衡问题及求解,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,电场强度与电场力的关系和计算,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)设匀强电场的场强为E,在碰撞前A静止时有:
qE=mg      ①
解得:E=
在与A碰撞前B的速度为v0,由机械能守恒定律得:
mgx0
∴v0=   ②
B与A碰撞后共同速度为v1,由动量守恒定律得:
mv0=2mv1                      ③
∴v1v0
B与A碰撞过程中损失的机械能ΔE为:
ΔE=2mgx0
(2)A、B在最高点恰不分离,此时A、B加速度相等,且它们间的弹力为零,设此时弹簧的伸长量为x1,则:对B:
mg=ma              ⑤
对A:mg+kx﹣qE=ma         ⑥
所以弹簧的伸长量为:x1
(3)A、B一起运动过程中合外力为零时,具有最大速度vm,设此时弹簧的压缩量为x2,则:
2mg﹣(qE+kx2)=0          ⑦
∴x2
由于x1=x2,说明A、B在最高点处与合外力为零处弹簧的弹性势能相等,对此过程由能量守恒定律得:
(2mg﹣qE)(x1+x2)=2 ⑧
解得:vm=g
答:(1)若x0已知,B与A碰撞过程中损失的机械能是mgx0
(2)若x0未知,且B与A在最高点恰未分离,A、B运动到最高点时弹簧的形变量是
(3)在满足第(2)问的情况下,A、B运动过程中的最大速度是g
[点评]
本题考查了"共点力的平衡问题及求解,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,电场强度与电场力的关系和计算,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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161729. (2022•西安一中•高一下期末) 德优题库光滑的水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,质量为m=0.1kg物块将弹簧缓慢压缩,当弹簧的弹性势能为3.2J时将物体锁定,解除锁定后物块滑上质量为m=0.1kg的小车,再滑上固定在竖直平面内半径r=0.1m的光滑半圆形轨道,最后从N点飞出,水平桌面、车的上表面和轨道最低点高度都相同,小车与半圆轨道碰撞后不动,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,小车与水平地面的摩擦力不计,车碰到圆轨道后立即停止运动.g=10m/s2.求:
(1)物体滑上小车时的速度;
(2)物体滑上M点时对半圆轨道的最小压力;
(3)小车长度.
共享时间:2022-07-11 难度:2 相似度:1.5
151775. (2015•西安一中•二模) 德优题库如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求
①当物块的速度为3m/s时,薄板的速度是多少?
②物块最后的速度是多少?
共享时间:2015-03-19 难度:2 相似度:1.5
151757. (2015•西工大附中•三模) 两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,最初,A、B两物块均以v=6m/s的速度在光滑水平面上向右匀速运动,质量4kg的物块C静止在A、B的正前方,其情景如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在此后的运动中弹簧的最大弹性势能。
德优题库
共享时间:2015-04-08 难度:2 相似度:1.5
183208. (2017•西安中学•高一下期末) 光滑水平面上,有A、B两个物体,质量分别为m1和m2.现物体A以初速度v0与物体B发生碰掩,碰沿粘在一起,求碰后两物体的速度和碰撞过程中损失的动能.
共享时间:2017-07-16 难度:2 相似度:1.5
182853. (2019•西安市•高二下期末) 德优题库甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是30kg.游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求:
(1)甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞;
(2)甲以最小速度推出箱子时所做的功.
共享时间:2019-07-05 难度:2 相似度:1.5
182852. (2019•西安市•高二下期末) 如图所示,带有光滑的半径为R的圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上,滑块的质量为M,使一个质量为m的小球由静止从A处释放,当小球从B点水平飞出时,滑块的速度为多大?
共享时间:2019-07-05 难度:2 相似度:1.5
162653. (2022•高新一中•高二上期中) 如图所示,半径均为R、质量均为M、内表面光滑的两个完全相同的圆槽A和B并排放在光滑的水平面上,图中a、c分别为A、B槽的最高点,b、b'分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着竖直墙壁,一个质量为m的小球C从圆槽A顶端的a点无初速度释放,重力加速度为g,求:
(1)小球C从a点运动到b点时的速度大小及A槽对地面的压力大小;
(2)小球C在B槽内运动所能达到的最大高度。
共享时间:2022-11-30 难度:2 相似度:1.5
181944. (2022•雁塔二中•高二下期中) 德优题库如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A和B,质量分别为2m和3m,小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能),小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m,速度为2v0,小车行驶的路面近似看作是光滑的,求:
(Ⅰ)碰撞后小球A和小球B的速度;
(Ⅱ)小球B掉入小车后的速度.
共享时间:2022-05-28 难度:1 相似度:1.25
162552. (2022•师大附中•高一上期中) 德优题库倾角为θ的斜面在水平面上保持静止,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ。现给A施加一水平推力F,如图所示,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求水平推力F为多大时,物体A在斜面上静止。
共享时间:2022-11-18 难度:1 相似度:1.25
162091. (2024•师大附中•高一上期中) (17分)筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“梜”,汉代时称“箸”,明代开始称“筷”。华人诺贝尔奖得主李政道博士曾经说:“中华民族是一个优秀民族,中国人早在两汉时期就发明了筷子。如此简单的两根东西却高妙绝伦地应用了物理学上的原理。”如图所示,用力使筷子夹住小球静止不动,若小球所受力均在同一竖直平面内,每根筷子和竖直方向的夹角均为θ=30°,小球的质量m=0.2kg,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)若小球和筷子间没有摩擦力,则每根筷子对小球的压力大小是多少?
(2)若小球与筷子之间的动摩擦因数为,为使筷子夹住小球静止不动,求每根筷子对小球压力FN的取值范围。(假设筷子与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(3)利用筷子的物理原理制造了V形槽,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相等,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ=0.25,一重力为G的圆柱体工件放在V形槽中,如图甲所示。要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力。

共享时间:2024-11-13 难度:1 相似度:1.25
182439. (2019•西安中学•高一上期中) 德优题库如图所示,质量为m的物体A压在放于地面上的竖直的劲度系数为k1轻弹簧上,上端与劲度系数为k2的轻弹簧相连,轻弹簧k2上端与质量也为m物体B相连,物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连,A、B均静止。现缓慢地向小桶P内加入细砂,当弹簧k1恰好恢复原长时,(小桶一直未落地)求:
(1)小桶P内所加入的细砂质量;
(2)小桶在此过程中下降的距离。
共享时间:2019-11-15 难度:1 相似度:1.25
151824. (2015•西安中学•七模) 光滑水平轨道上有三个木块ABC,质量分别为mA3mmBmCm,开始时BC均静止,A以初速度v0向右运动,AB相撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后AB间的距离保持不变.求BC碰撞前B的速度大小.

共享时间:2015-06-09 难度:1 相似度:1.25
151809. (2015•西安中学•八模) 如图所示,质量为0.3kg的小球A放在光滑的曲面上,离地面的高度0.2m,小球B静止在水平地面上,B离竖直墙的距离是PQ3.5mA静止释放,与B发生弹性碰撞,B与墙碰撞无机械能损失,也不计B与墙碰撞时间,在离墙2.5m处两球发生第二次碰撞,重力加速度g10m/s2,求:
小球B的质量;
两球第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔.

共享时间:2015-06-13 难度:1 相似度:1.25
182420. (2020•西安中学•高一下期中) 德优题库如图所示,A物体用板托着,位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A物体质量M=1.5kg,B物体质量m=1.0kg,现将板抽走,A将拉动B上升,设A与地面碰后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,问:
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少?
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大?
共享时间:2020-05-23 难度:1 相似度:1.25
182164. (2021•高新一中•高一下期中) 如图所示,以 A、B为端点的圆形光滑轨道和以 C、D为端点的光滑半圆轨道都固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与圆弧轨道分别相切于 B、C。一物体从A点正上方h=0.8m处由静止开始自由下落,然后经A沿圆弧轨道滑下,再经B滑上滑板,滑板运动到C时被牢固粘连。物体质量为m=1kg(可视为质点),滑板质量M=2kg,以 A、B为端点的圆形光滑轨道半径为R=1m,板长l=6.75m,板右端到C的距离L=3m,物体与滑板间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度取g=10m/s2

(1)求物体滑到B点时对圆弧轨道的压力。
(2)求滑板右端运动到C时,物体速度大小。
(3)物体在轨道CD上运动时不脱离轨道,求半圆轨道CD半径的取值范围。
共享时间:2021-05-14 难度:3 相似度:1.17

dygzwlyn

2020-07-21

高中物理 | 高一下 | 计算题

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