【題目】如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度沿水平軌道向右運動，與靜止在B點帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞,甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點D。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2.(水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點，整個運動過程中甲不帶電，乙電荷無轉(zhuǎn)移)求：

【1】乙在軌道上的首次落點到B點的距離；

【2】)碰撞前甲球的速度.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)根據(jù)乙球恰能通過軌道的最高點，根據(jù)牛頓第二定律求出乙球在D點的速度，離開D點后做類平拋運動，根據(jù)牛頓第二定律求出豎直方向上的加速度，從而求出豎直方向上運動的時間，根據(jù)水平方向做勻速直線運動求出水平位移．

(2)因為甲乙發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒、機械能守恒求出碰后乙的速度，結合動能定理求出甲的初速度．

(1)在乙恰能通過軌道最高點的情況下，設乙到達最高點速度為，乙離開點到達水平軌道的時間為，乙的落點到點的距離為，則 ①

②

③

聯(lián)立①②③得: ④

(2)設碰撞后甲、乙的速度分別為、，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律有:

⑤

⑥

聯(lián)立⑤⑥得 ⑦

由動能定理得: ⑧

聯(lián)立①⑦⑧得 ⑨

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖是離心軌道演示儀結構示意圖。光滑弧形軌道下端與半徑為R的光滑圓軌道相接，整個軌道位于豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上的A點由靜止滑下，進入圓軌道后沿圓軌道運動，若小球通過圓軌道的最高點時對軌道的壓力與重力等大。小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：

（1）小球運動到圓軌道的最高點時速度的大��；

（2）小球開始下滑的初始位置A點距水平面的豎直高度h；

（3）小球從更高的位置釋放，小球運動到圓軌道的最低點和最高點時對軌道的壓力之差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個分別帶有正電、負電和不帶電的質(zhì)量相同的顆粒,從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度v0垂直電場線方向射入勻強電場,分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點,如圖所示.下面判斷正確的是( )

A. 落在a點的顆粒帶正電,c點的帶負電,b點的不帶電

B. 落在a、b、c點的顆粒在電場中的加速度的關系是

C. 三個顆粒在電場中運動的時間關系是

D. 電場力對落在c點的顆粒做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將平行板電容器接在電池組兩極間，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài)。若將兩板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則(　　)

A. 電容器帶電荷量不變

B. 電源中將有電流從正極流出

C. 塵埃仍靜止

D. 電流計中將有電流，電流方向b→a

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系，此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實驗裝置如圖所示。

①若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些 。

②實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，他這樣做的目的是下列的哪個 （填字母代號）

A避免小車在運動過程中發(fā)生抖動

B可使打點計時器在紙帶上打出的點清晰

C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動

D可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力

③平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法： 。

④他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的 （填字母代號）。

A在接通電源的同時釋放了小車

B小車釋放時離打點計時器太近

C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉

D鉤碼勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連，若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，關于該粒子下列說法錯誤的是

A. 電勢能逐漸增加

B. 動能逐漸減小

C. 粒子所受重力小于電場力

D. 粒子做勻加速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相同．實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，由此可知（ ）

A. 三個等勢面中，c等勢面電勢高

B. 帶電質(zhì)點通過P點時電勢能較大

C. 帶電質(zhì)點通過Q點時動能較大

D. 帶電質(zhì)點通過P點時加速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我出門乘坐公交去學校參加期末考試，公交出發(fā)加速，到站減速，飛速地奔馳著。如果將公交兩站間的行駛進行簡化，v-t圖象如圖所示，則下列說法不正確的是（　　）

A. 圖象OA段表示物體做非勻變速直線運動

B. 圖象AB段表示物體靜止

C. 在0-3s內(nèi)與6-9s物體的運動方向相同

D. 從6-12s內(nèi)物體的運動位移為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在學校秋季運動會上，小明同學以背越式成功地跳過了 1.70 米的高度。若空氣阻力作用可忽略，則下列說法正確的是（ ）

A. 小明離開地面后上升過程中處于超重狀態(tài)

B. 研究小明在空中姿態(tài)時可把小明視為質(zhì)點

C. 小明在下降過程中處于完全失重狀態(tài)

D. 起跳時小明對地面的壓力與地面對他的支持力大小相等

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