(09年常德市期末)(12分)如圖所示,在非常高的光滑、絕緣水平平臺(tái)邊緣,靜置一個(gè)不帶電的小金屬塊B,另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v0沿臺(tái)面向B運(yùn)動(dòng),AB碰撞后,兩物塊立即粘在一起,并從臺(tái)面上水平飛出。已知A、B的質(zhì)量均為m,重力加速度大小為g,平臺(tái)邊緣右側(cè)的空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小。整個(gè)過程中總電荷量不變,不計(jì)阻力。求:

(1)AB一起運(yùn)動(dòng)過程中距平臺(tái)邊緣的最大水平距離;

(2)從AB碰撞前到A、B運(yùn)動(dòng)到距平臺(tái)邊緣最大水平距離的過程中 A損失的機(jī)械能為多大?

(3)A、B運(yùn)動(dòng)過程的最小速度為多大?  

解析:(1)由動(dòng)量守恒定律有  0=2mυ                 ①  (1分)

 

碰后水平方向:          qE=2max                          ②   (1分)

 

 而                         ③

 

0-υ2=-2axXm                            (1分)

 

由①②③④得                               (1分)

 

(2)碰撞過程中A損失的機(jī)械能      ⑤  (1分)

 

碰后到距平臺(tái)邊緣最大水平距離的過程中A損失的機(jī)械能

 

                            ⑥   (1分)

 

  從A、B碰撞前到AB運(yùn)動(dòng)到距離平臺(tái)邊緣最大水平距離的過程中A損失的機(jī)械能為

 

                                (2分)

(3)在t時(shí)刻,A、B的水平方向的速度為      ⑦    (1分)

 

豎直方向的速度為        υy=gt                               ⑧    (1分)

 

合速度大小為                                 ⑨

 

由⑦⑧⑨式得                      ⑩

 

由⑩式可知,當(dāng)時(shí),速度最小,且最小值為    (2分)

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(1)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的加速度大。

(2)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的周期。

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(09年常德市期末)(10分)如圖所示,不可伸長的細(xì)線的一端固定在水平天花板上,另一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),F(xiàn)讓小球從與豎直方向成θ角的A位置由靜止開始下擺,擺到懸點(diǎn)正下方B處時(shí)細(xì)線突然斷裂,接著小球恰好能沿光滑豎直固定的半圓形軌道BCD內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線長l=2.0m,軌道半徑R = 2.0m,擺球質(zhì)量m = 0.5kg。不計(jì)空氣阻力和細(xì)線斷裂時(shí)能量的損失(g取10 m/s2)。

(1)求夾角θ和小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大;

(2)假設(shè)只在軌道的圓弧CD段內(nèi)側(cè)存在摩擦,其余條件不變,小球仍沿BCD做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)的速度為6m/s,求克服摩擦力做的功。

     

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(09年常德市期末)(4分)如圖為一正在測(cè)量中的多用電表表盤:

(1)若用×10Ω擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為____________Ω.

(2)若用直流5V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為____________V.

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