【題目】如圖在光滑的水平面上有一個(gè)小車B右端固定一沙箱，箱上連接一水平彈簧. 小車和沙箱的總質(zhì)量為M=2kg. 車上在沙箱左側(cè)距離s=1m的位置上放有一質(zhì)量為m=1kg小物體A，A隨小車以速度v0=10m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng). 僅在沙面上空的空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=2×103V/m . 距離沙面H=5m高處有一質(zhì)量m0=2kg的帶正電q=1×10-2C的小球以v0=10m/s的速度水平向左拋出，最終落入沙箱中. 已知A與B的摩擦系數(shù)為μ=0.1.小球與沙箱的作用時(shí)間極短且忽略彈簧的長度. g=10m/s2

求：（1）小球落入沙箱前的速度大小.

（2）小球開始下落時(shí)與小車右端的水平距離.

（3）小車前進(jìn)過程中，彈簧具有的最大彈性勢能.

【答案】（1）10m/s（2）15m（3）9J

【解析】

（1）設(shè)小球落入沙箱前的速度大小為v,小球水平方向受向右的電場力qE，做勻減速運(yùn)動(dòng)，豎直方向受重力.

豎直方向：H=g，解得t=1s，,Vy=gt=10m/s

水平方向：qE=m0a，解得a=10m/，Vx=v0-at=0，即小球經(jīng)過1s下落到沙箱時(shí)水平速度恰好為0，所以小球落入沙箱前的速度：v=Vy=10m/s

（2）小球開始下落時(shí)與小車右端的水平距離：X=v0t+at2=15m

（3）小球落入沙箱，小球和沙箱水平方向動(dòng)量守恒有：Mv0=(M+m)v1

之后A與車共速有：mv0+(M+m)v1=(M+m+m0)v2

解得：v2=6m/s

根據(jù)能量守恒：mv02+(M+m)v12-(M+m+m0)v22=Epmax+umgs

Epmax=9J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L=0.5 m、傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，以初速度v0=2m/s恰能沿斜面勻速上滑，g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，則下列說法中正確的是(　　)．

A. 小球在B點(diǎn)的電勢能大于在A點(diǎn)的電勢能

B. 水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為

C. 若電場強(qiáng)度加倍，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為3m/s2

D. 若電場強(qiáng)度減半，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為初速度v0的一半

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（14分）如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）。求：

（1）小球到達(dá)小孔處的速度；

（2）極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；

（3）小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上有相距d的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B，它們的質(zhì)量分別為m和2m，讓其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，初始時(shí)刻A的加速度為a，經(jīng)過一段時(shí)間后，B的加速度也為a，速度為v，則下列說法正確的是（ ）

A. A、B兩球帶異種電荷

B. 當(dāng)B球的加速度為a時(shí)，A、B間的距離為

C. 當(dāng)B球的加速度為a時(shí)，A的速度為2v

D. 兩球相遇時(shí)B發(fā)生的位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平傳送帶始終以恒定速率v1向右運(yùn)行．初速度大小為v2的小物塊向左從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示．已知v2＞v1，正確是（ ）

A. t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大

B. t2時(shí)刻，小物塊相對傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大

C. 0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右

D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊相對傳送帶的位移大小為：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場與圓面平行。A、b、c為圓周上三點(diǎn)，ab為直徑，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為9.5V、6V、14V，ab長為5cm，∠b=37°(sin37°=0.6.cos37°=0.8)。下列說法正確的是

A. 電場強(qiáng)度的方向與cb方向夾角為53°

B. 電場強(qiáng)度的方向與cb方向夾角為37°

C. 電場強(qiáng)度的大小為2.82 V/cm

D. 圓周上電勢最低為1.5V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年12月8日上午9點(diǎn)半，隨著一聲槍響，環(huán)攀枝花國際公路自行車賽（繞圈賽）正式開始，來自18支國際職業(yè)車隊(duì)的95名運(yùn)動(dòng)員從三線建設(shè)博物館出發(fā)，沿城區(qū)主要道路繞行，最終返回起點(diǎn)，全程80.8 km。來自厄立特里亞國家隊(duì)的戴維特·也門以1小時(shí)52分22秒的成績奪冠。下列說法中正確的是

A. 上午9點(diǎn)半指的是時(shí)間

B. 全程80.8 km指的是位移

C. 研究運(yùn)動(dòng)員在全程中的運(yùn)動(dòng)可將其視為質(zhì)點(diǎn)

D. 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以估算出戴維特·也門的沖線速度約為43.14 km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某長方形場地，AB邊長x1=60 m，AC邊長x2=45 m。一課外活動(dòng)小組在此開展電動(dòng)小車游戲活動(dòng)。小組中的甲同學(xué)讓小車P從C點(diǎn)以v=10 m/s的速度沿CD邊勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙同學(xué)讓小車Q從D點(diǎn)沿長方形的DB邊由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車P到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，小車Q剛好到達(dá)B點(diǎn)。求：

(1)小車P從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間t；

(2)小車Q從D運(yùn)動(dòng)到B過程的加速度a的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平桌面上放一條形磁鐵，分別將大小相同的鐵球、鋁球和木球放在磁鐵的一端且給它一個(gè)初速度，讓其向磁鐵滾去，觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況(　　)

A. 都做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 鐵球、鋁球都做減速運(yùn)動(dòng)

C. 鐵球做加速運(yùn)動(dòng)，鋁球做減速運(yùn)動(dòng)

D. 鋁球、木球做勻速運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊答案