如图所示,质量为M=2kg的小车A静止在光滑水平面上,A的右端停放有一个质量为m=0.4kg带正电荷q=0.8C的小物体B.整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,现

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为M=2kg的小车A静止在光滑水平面上,A的右端停放有一个质量为m=0.4kg带正电荷q=0.8C的小物体B.整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,现从小车的左端,给小车A一个水平向右的瞬时冲量I=26N?s,使小车获得一个水平向右的初速度,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长,求:
(1)瞬时冲量使小车获得的动能.
(2)物体B的最大速度.
(3)在A与B相互作用过程中系统增加的内能.(g=10m/s2
魔方格

◎ 答案

(1)根据题意由:I=Mv0,得 v0=
I
M
=13m/s,
根据动量定理得:Ek=
1
2
M
v20
=169J.
(2)设A、B刚分离时B的速度为vB,则:
 BqvB=mg,即 vB=
mg
Bq
=10m/s
若A、B能相对静止.设共同速度为v,
由 Mv0=(M+m)v,
解得:v=10.8m/s
因vB<v,说明A、B在没有达到共同速度前就分离了,
所以B的最大速度为vB=10m/s.
(3)设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA
A、B系统水平方向动量守恒:Mv0=MvA+mvB
∴vA=
Mv0-mvB
M
=11m/s                    
在A与B相互作用过程中系统增加的内能为:Q=△E=
1
2
M
v20
-
1
2
M
v2A
-
1
2
M
v2B
=28J
答:
(1)瞬时冲量使小车获得的动能为169J.
(2)物体B的最大速度为10m/s.
(3)在A与B相互作用过程中系统增加的内能为28J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为M=2kg的小车A静止在光滑水平面上,A的右端停放有一个质量为m=0.4kg带正电荷q=0.8C的小物体B.整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,现…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【功能关系】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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