如下圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“L”型滑板，其質(zhì)量為M，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的A端為l的B處放置一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體C（可看成是質(zhì)點），在水平的勻強電場作用下，由靜止開始運動。已知：M=3m，電場的場強為E。假設(shè)物體C在運動中及與滑板A端相碰時不損失電量。

（1）求物體C第一次與滑板A端相碰前瞬間的速度大小。

（2）若物體C與滑板A端相碰的時間極短，而且碰后彈回的速度大小是碰前速度大小的，求滑板被碰后的速度大小。

（3）求小物體C從開始運動到與滑板A第二次碰撞這段時間內(nèi)，電場力對小物體C做的功。

（1）設(shè)物體C在電場力作用下第一次與滑板的A端碰撞時的速度為v1，由動能定理得：qEl=，解得：v1=

（2）小物體C與滑板碰撞過程中動量守恒，設(shè)滑板碰撞后的速度為v2，由動量守恒定律得： mv1=Mv2- m，解得：v2=

（3）小物體C與滑板碰撞后，滑板向左以速度v2做勻速運動；小物體C以的速度先向右做勻減速運動，然后向左做勻加速運動，直至與滑板第二次相碰，設(shè)第一次碰后到第二次碰前的時間為t，小物體C在兩次碰撞之間的位移為s，根據(jù)題意可知，小物體加速度為

a=

小物體C與滑板從第一次碰后到第二次碰時位移相等，即

v2t=

解得：t=

兩次相碰之間滑板走的距離s=v2t=

設(shè)小物體C從開始運動到與滑板A第二次碰撞這段過程，電場力對小物體做功為W，則：W=qE(l+s)

解得：W=

答案：（1）  （2）  （3）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2013-2014學年貴州省銅仁市高三第四次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，光滑水平桌面上有長L＝2 m的擋板C，質(zhì)量mC＝5 kg，在其正中央并排放著兩個小滑塊A和B，mA＝1 kg，mB＝3 kg，開始時三個物體都靜止。在A、B間放有少量塑膠炸藥，爆炸后A以6 m/s速度水平向左運動，A、B中任意一塊與擋板C碰撞后，都粘在一起，不計摩擦和碰撞時間，求：

①當兩滑塊A、B都與擋板C碰撞后，C的速度是多大？

②A、C碰撞過程中損失的機械能。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年貴州省銅仁市高三第四次月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（10分）如下圖所示，光滑水平桌面上有長L＝2 m的擋板C，質(zhì)量mC＝5 kg，在其正中央并排放著兩個小滑塊A和B，mA＝1 kg，mB＝3 kg，開始時三個物體都靜止。在A、B間放有少量塑膠炸藥，爆炸后A以6 m/s速度水平向左運動，A、B中任意一塊與擋板C碰撞后，都粘在一起，不計摩擦和碰撞時間，求：

①當兩滑塊A、B都與擋板C碰撞后，C的速度是多大？

②A、C碰撞過程中損失的機械能。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M=20 kg的長木板，木板右端放一質(zhì)量為m=16 kg的金屬塊，左端緊靠一根左側(cè)固定且處于原長的輕彈簧(不拴接)，金屬塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0．5。現(xiàn)有一質(zhì)量為m0=0．05 kg的子彈，以v0=1 000 m／s的速度擊中金屬塊，并在極短時間內(nèi)以v1=920 m／s的速度彈回，使金屬塊瞬間獲得一定的速度沿木板向左滑動。當彈簧被壓縮x=1．0 m時，金屬塊與木板剛好相對靜止，且此后的運動中，兩者一直沒有發(fā)生相對滑動。設(shè)金屬塊從開始運動到與木板達到共速用時t=0．8s，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)(g取10 m／s2)。求：

(1)金屬塊與木板剛好共速的瞬時，彈簧的彈性勢能為多大?

(2)運動中金屬塊和木板的整體能獲得的最大速度vm為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，光滑水平面上某處固定著一個長度為0.5 m，高度為0.3 m的粗糙斜面，質(zhì)量為0.1 kg的物塊A以40 m／s的速度與靜止在水平面的物塊B相碰，碰后兩物塊粘在一起。已知物塊B的質(zhì)量為0.9 kg，兩個物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，求物塊滑上斜面后又回到水平面時的動能。(重力加速度g=10 m／s2，不計物塊在平面和斜面連接處的能量損失)

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