19．碰撞前瞬間.設(shè)小球速度為v.則機械能守恒 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖，ABCD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是傾斜的，傾角為37°，BC段是水平的，CD段為半徑R=0.15m的半圓，三段軌道均光滑連接，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103 V/m．一帶正電的導(dǎo)體小球甲，在A點從靜止開始沿軌道運動，與靜止在C點不帶電的相同導(dǎo)體小球乙發(fā)生彈性碰撞，碰撞后速度交換（即碰后甲的速度變成碰前瞬間乙的速度，乙的速度變成碰前瞬間甲的速度）．已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2㎏，小球甲所帶電荷量為q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點，并不考慮它們之間的靜電力，且整個運動過程與軌道間無電荷轉(zhuǎn)移．
（1）若甲、乙兩球碰撞后，小球乙恰能通過軌道的最高點D，試求小球乙在剛過C點時對軌道的壓力；
（2）若水平軌道足夠長，在甲、乙兩球碰撞后，小球乙能通過軌道的最高點D，則小球甲應(yīng)至少從距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若傾斜軌道AB可在水平軌道上移動，在滿足（1）問和能垂直打在傾斜軌道的條件下，試問小球乙在離開D點后經(jīng)多長時間打在傾斜軌道AB上？

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如圖，ABCD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是傾斜的，傾角為37°，BC段是水平的，CD段為半徑R=0.15m的半圓，三段軌道均光滑連接，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103 V/m．一帶正電的導(dǎo)體小球甲，在A點從靜止開始沿軌道運動，與靜止在C點不帶電的相同導(dǎo)體小球乙發(fā)生彈性碰撞，碰撞后速度交換（即碰后甲的速度變成碰前瞬間乙的速度，乙的速度變成碰前瞬間甲的速度）．已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2㎏，小球甲所帶電荷量為q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點，并不考慮它們之間的靜電力，且整個運動過程與軌道間無電荷轉(zhuǎn)移．
（1）若甲、乙兩球碰撞后，小球乙恰能通過軌道的最高點D，試求小球乙在剛過C點時對軌道的壓力；
（2）若水平軌道足夠長，在甲、乙兩球碰撞后，小球乙能通過軌道的最高點D，則小球甲應(yīng)至少從距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若傾斜軌道AB可在水平軌道上移動，在滿足（1）問和能垂直打在傾斜軌道的條件下，試問小球乙在離開D點后經(jīng)多長時間打在傾斜軌道AB上？
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如圖，ABCD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是傾斜的，傾角為37°，BC段是水平的，CD段為半徑R=0.15m的半圓，三段軌道均光滑連接，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103 V/m．一帶正電的導(dǎo)體小球甲，在A點從靜止開始沿軌道運動，與靜止在C點不帶電的相同導(dǎo)體小球乙發(fā)生彈性碰撞，碰撞后速度交換（即碰后甲的速度變成碰前瞬間乙的速度，乙的速度變成碰前瞬間甲的速度）．已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2㎏，小球甲所帶電荷量為q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點，并不考慮它們之間的靜電力，且整個運動過程與軌道間無電荷轉(zhuǎn)移．
（1）若甲、乙兩球碰撞后，小球乙恰能通過軌道的最高點D，試求小球乙在剛過C點時對軌道的壓力；
（2）若水平軌道足夠長，在甲、乙兩球碰撞后，小球乙能通過軌道的最高點D，則小球甲應(yīng)至少從距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若傾斜軌道AB可在水平軌道上移動，在滿足（1）問和能垂直打在傾斜軌道的條件下，試問小球乙在離開D點后經(jīng)多長時間打在傾斜軌道AB上？

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由于兩個物體相對位置的變化會引起引力場的能量變化，這種能量被稱作這一對物體的引力勢能．如果以無限遠處的勢能為0，則萬有引力勢能EP可用下式進行計算：，式中m、M分別代表兩個物體的質(zhì)量，r為相對的物體m到M的中心距離，G為萬有引力恒量．假設(shè)有兩個相同質(zhì)量均為m=200kg的人造衛(wèi)星，沿距離地面為地球半徑的圓形軌道相向運行，因而經(jīng)過一段時間后發(fā)生了碰撞，碰后兩衛(wèi)星粘合在一起成為一個復(fù)合體．不計衛(wèi)星間的萬有引力及空氣阻力，（地球半徑為R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）衛(wèi)星在碰撞之前做圓運動時的速度V的大��；
（2）兩衛(wèi)星碰撞前，系統(tǒng)具有的機械能E；
（3）碰撞后兩衛(wèi)星的復(fù)合體落到地面的瞬間的速度v'的大小和方向．

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由于兩個物體相對位置的變化會引起引力場的能量變化，這種能量被稱作這一對物體的引力勢能．如果以無限遠處的勢能為0，則萬有引力勢能EP可用下式進行計算：，式中m、M分別代表兩個物體的質(zhì)量，r為相對的物體m到M的中心距離，G為萬有引力恒量．假設(shè)有兩個相同質(zhì)量均為m=200kg的人造衛(wèi)星，沿距離地面為地球半徑的圓形軌道相向運行，因而經(jīng)過一段時間后發(fā)生了碰撞，碰后兩衛(wèi)星粘合在一起成為一個復(fù)合體．不計衛(wèi)星間的萬有引力及空氣阻力，（地球半徑為R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）衛(wèi)星在碰撞之前做圓運動時的速度V的大��；
（2）兩衛(wèi)星碰撞前，系統(tǒng)具有的機械能E；
（3）碰撞后兩衛(wèi)星的復(fù)合體落到地面的瞬間的速度v'的大小和方向．

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