高三物理解答题中等难度题
水平固定的两个足够长的平行光滑杆MN、PQ,两者之间的间距为L,两光滑杆上分别穿有一个质量分别为MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B,两小球之间用一根自然长度也为L的轻质橡皮绳相连接,开始时两小球处于静止状态,如图(a)所示。现给小球A一沿杆向右的水平速度,以向右为速度正方向,以小球A获得速度开始计时得到A球的v-t图象如图(b)所示。(以后的运动中橡皮绳的伸长均不超过其弹性限度。)
(1)在图(b)中画出一个周期内B球的v-t图象(不需要推导过程);
(2)若在A球的左侧较远处还有另一质量为MC=0.1kg粘性小球C,当它遇到小球A,即能与之结合在一起。某一时刻开始C球以4m/s的速度向右匀速运动,在A的速度为向右大小为时,C遇到小球A,则此后橡皮绳的最大弹性势能为多少?
(3)C球仍以4m/s的速度向右匀速运动,试定量分析在C与A相遇的各种可能情况下橡皮绳的最大弹性势能。
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如图所示,A、B为可视为点电荷的两个带正电小球,固定在足够大的光滑绝缘水平面上,A球质量mA=0.2kg,带电量;B球质量mB=0.1kg、带电量q=1×l0-7 C,两球之间距离L=0.1m处。(静电力恒量k=9×l09N·m2/C2)求:
(1)A球在B球处产生的电场强度;
(2)若同时释放两球,求两球运动过程中加速度大小之比;
(3)释放两球后,经过一段时间,B球速度为vB=4m/s,A球速度为vA=2m/s,两球总的电势能的变化量。
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(9分) 如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次压缩到最短时追上B,并且在碰撞后和B粘到一起。求:弹簧弹性势能的最大值。
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如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A,B,C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起。求:
(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值.
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.
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在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求:
(1)A球与B球碰撞中损耗的机械能;
(2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)在以后的运动过程中B球的最小速度。
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A、B为可视为点电荷的两个带正电小球,固定在足够大的光滑绝缘水平面上,A球质量mA=0.4kg,带电量QA=3.2×l0-6C;B球质量mB=0.6kg,带电量QB=8×l0-4 C,两球之间距离L=3m,静电力恒量k=9×l09N·m2/C2。则A球在B球处产生的电场强度大小为____________N/C,同时释放两球,释放瞬间A球的加速度大小为___________m/s2。
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如图所示,足够长的绝缘光滑水平面上分别固定着大小、形状完全相同的两个物体A、B,相距L=0.2 m,它们的质量mA=mB=0.2kg,其中A物体带正电,电量q=2×10-8c,B物体不带电。水平面上方存在水平向右的匀强电场,场强E=2.5×107N/C,在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿水平面向右运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短),两物体碰撞时A物体电量不发生变化,并且每次碰撞时两物体速度均发生相互交换(g取10m/s2)。求:
(1)从A开始运动到两物体第一次相碰经历的时间;
(2)第二次碰撞时,A物体对B物体做的功。
(3)从开始至第n次碰撞时B物体通过的路程。
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如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计,水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒的质量分别为ma=m,mb=2m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒静止放置在水平导轨上足够远处,与导轨接触良好且与导轨垂直;a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放,运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g,则( )
A. a棒刚进入磁场时回路中的感应电流为
B. a棒刚进入磁场时,b棒受到的安培力大小为
C. a棒和b棒最终稳定时的速度大小为
D. 从a棒开始下落到最终稳定的过程中,a棒上产生的焦耳热为
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