如圖11-44所示，將帶電荷量Q＝0.3 C、質(zhì)量m′=0.15 kg 的滑塊放在小車的絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M=0.5 kg，滑塊與絕緣板間動摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=20 T 的水平方向的勻強(qiáng)磁場.開始時小車靜止在光滑水平面上，一擺長 L=1.25 m、擺球質(zhì)量 m＝0.3 kg的擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時與小車相撞，如圖11-44所示，碰撞后擺球恰好靜止，g取10 m/s2.求：

（1）擺球與小車的碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE.

（2）碰撞后小車的最終速度.

圖11-44

（1）1.31 J  （2）1.2 m/s


解析:

（1）由機(jī)械能守恒定律得：mgL=

代入L、g解得v = 5 m/s．

在m碰撞M的過程中，由動量守恒定律得：mv-Mv1=0

代入m、M解得v1=1.5 m/s

所以ΔE==1.31 J.

（2）假設(shè)m′最終能與M一起運(yùn)動，由動量守恒定律得：Mv1=(M+m′)v2

代入m′、M解得v2 = 0.937 5 m/s

m′以v2=0.83 m/s速度運(yùn)動時受到的向上洛倫茲力f = BQv2=5.625 N＞m′g =3 N．

所以m′在還未到v2=0.937 5 m/s時已與M分開了．由上面分析可知當(dāng)m′的速度為v3=3/（0.3×20） m/s=0.5 m/s時便與M分開了，根據(jù)動量守恒定律可得方程：

Mv1=Mv2′+m′v3解得v2′=1.2 m/s．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖1所示為《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中某時刻的照片，按照實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)該
B
B


A．釋放小車，再接通電源
B．先接通電源，再釋放小車
C．同時釋放小車和接通電源
（2）本實(shí)驗(yàn)必須
C
C

A．要平衡摩擦力
B．要求懸掛物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．上述兩項(xiàng)要求都不需要
（3）如圖2為在“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，得到的紙帶．從中確定五個計(jì)數(shù)點(diǎn)，量得：
d
 
1
=8.00cm，
d
 
2
=17.99cm，
d
 
3
=30.00cm，
d
 
4
=44.01cm．每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是0.1s．則打C點(diǎn)時小車的速度
v
 
C
=
1.1
1.1
m/s，小車的加速度a=
2.0
2.0
m/
s
2
 
．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

關(guān)于做“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)
（1）有同學(xué)按圖（a）電路進(jìn)行連接，他用到的6根導(dǎo)線是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf，由于其中混進(jìn)了一根內(nèi)部斷開的導(dǎo)線，所以當(dāng)他按下開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針均不偏轉(zhuǎn)，他用多用表的電壓檔測量bc′間的電壓，讀數(shù)約為1.5V（已知電池電動勢約為1.5V），根據(jù)上述現(xiàn)象可推得，這6根導(dǎo)線中可能哪幾根內(nèi)部是斷開的？答：
bb′、cc′
bb′、cc′
（寫導(dǎo)線編號）．為了確定哪一根導(dǎo)線的內(nèi)部是斷開的，他至少還要用多用表的電壓檔再測量幾次？答：
1
1
次
（2）排除故障后，該同學(xué)通過改變滑動變阻的電阻，測得了6組U、I的數(shù)據(jù)，根據(jù)第1、2、3、4、5和6組的數(shù)據(jù)，他在U-I圖上標(biāo)出了這些數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且按照這些數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布繪制了相應(yīng)的U-I圖線[如圖（b）所示]，由這一圖線，可求得電源的電動勢E為
1.45（或1.46、1.44）
1.45（或1.46、1.44）
V，內(nèi)電阻r為
0.5（或0.51、0.49）
0.5（或0.51、0.49）
Ω．如果他不利用這一圖線，而是利用任意兩組U、I數(shù)據(jù)，那么當(dāng)他選擇哪二組數(shù)據(jù)時求出的E、r值誤差最大？答：
2、3
2、3
（寫數(shù)據(jù)組編號）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?安徽二模）
I．如圖（1）所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，用裝有沙子的小桶通過細(xì)線繞過定滑輪拉著小車在長木板上作勻加速直線運(yùn)動．通過改變沙的質(zhì)量的辦法來改變小車受到的作用力F，用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖（2）所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點(diǎn)又不是直線，其可能的原因是
AD
AD
．
A．沒有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較小
B．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過高，且小車的質(zhì)量較大．
C．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過高，且沙子和小桶的質(zhì)量較大
D．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過低，且沙子和小桶的質(zhì)量較大
II．在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：
A．干電池E（電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻約為1Ω）
B．電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電流表G（滿偏電流為3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）
D．滑動變阻器R1（阻值范圍0～20Ω，額定電流2A）
E．滑動變阻器R2（阻值范圍0～200Ω，額定電流1A）
E．定值電阻R3=990Ω
G．開關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）某同學(xué)為了完成實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如圖所示的圖（3）、圖（4）兩種參考電路，其中合理的是
4
4
．（填“3“或“4”）
（2）為了能方便準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，其中應(yīng)選擇的滑動變阻器是
R2
R2
（填“R1”或“R2”）．
（3）如圖（5）所示，是某位同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測得的六組數(shù)據(jù)在I1-I2圖象上所描出的點(diǎn)（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)）．請你在圖上畫出圖線，并由圖線求出電池的電動勢E=
1.48
1.48
V，內(nèi)電阻r=
0.81
0.81
Ω．
III．如圖所示是一個多量程多用電表的簡化電路圖．測電流和測電壓各有兩個量程，還有兩個檔位用來測電阻．在進(jìn)行電阻測量時，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥到
3
3
或
4
4
兩個位置；若測量電流時只有25mA和250mA．兩個量程，在某次測量時需要選擇250mA量程，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥到
1
1
位置．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖1所示，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為
 
cm，秒表的讀數(shù)為
 
s．
（2）電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)，題圖2是研究他們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路．為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作電源（圖2中虛線框內(nèi)部分），電源的電阻就是蓄電池的內(nèi)阻和定值電阻R0之和，并用r表示，電源的電動勢用E表示．
①在題圖3中按題圖2連線，組成實(shí)驗(yàn)電路．
精英家教網(wǎng)
②下表是某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中紀(jì)錄的幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在方格紙中畫出該電源的U-I特性曲線，并讀出電動勢E
 
V，電源內(nèi)電阻r=
 
Ω．
 I（A）  0.12 0.20  0.28  0.36  0.44  0.52  0.60  0.68 
 U（V）  3.41 3.00  2.60  2.20  1.80  1.40  1.31  0.60 
 U/I（Ω）  28.42 15.00  9.29   6.11  4.09  2.69  2.16  0.88
 UI（W）  0.41  0.60  0.73  0.79  0.79  0.73  0.78  0.41
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)廟會出電源輸出功率P跟外電路電阻R的關(guān)系曲線，分析該電源輸出功率的最大值約為
 
W，此時外電路電阻約為
 
Ω．
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案