有一带负电的小球,其带电量q= -C。如图所示,开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板要S,小球与挡板S的距离h=5cm,与A板距离H=45cm,小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知
,而碰撞过程中小球的机械能不损失。
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则电场中P 点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用E来表示)
(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?
(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(取
如图所示,在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板,挡板间距离足够长,有一质量为M,长为L的长木板靠在左侧挡板处,另有一质量为m的小物块(可视为质点),放置在长木板的左端,已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ,且M>m.现使小物块和长木板以共同速度v0向右运动,设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失.试求:
(1)将要发生第二次碰撞时,若小物块仍未从长木板上落下,则它应距长木板左端多远?
(2)为使小物块不从长木板上落下,板长L应满足什
么条件?
(3)若满足(2)中条件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s,试计算整个系统在刚发生第四次碰撞前损失的机械能.
如图所示,质量为m=5kg的长木板放在水平地面上,在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A.木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由静止开始匀加速运动,经过t=1s,撤去拉力.设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g取10m/s2)求:
(1)拉力撤去时,木板的速度大小.
(2)要使物块不从木板上掉下,木板的长度至少多大.
(3)在满足(2)的条件下,物块最终将停在距板右端多远处.
如图所示,水平传送带AB足够长,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因数,当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹,以v0=300m/s的水平向右的速度,正对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,设子弹射穿木块的时间极短,(g取10m/s2)求:
(1)木块遭射击后远离A的最大距离;
(2)木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间.
如图所示,在工厂的流水线上安装有水平传送带,用水平传送带传送工件,可大大提高工作效率.水平传送带以恒定的速率v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件,工件都是以v0=1m/s的初速度从A位置滑上传送带,工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即滑上传送带,取g=10m/s2,求:
(1)工件滑上传送带后经多长时间停止相对滑动;
(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离;
(3)在传送带上摩擦力对每个工件做的功;
(4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能.
已知A、B两物块的质量分别为m和3m,用一轻质弹簧连接,放在光滑水平面上,使B物块紧挨在墙壁上,现用力推物块A压缩弹簧(如图所示).这个过程中外力F做功为W,待系统静止后,突然撤去外力.在求弹簧第一次恢复原长时A、B的速度各为多大时,有同学求解如下:
解:设弹簧第一次恢复原长时A、B的速度大小分别为vA、vB
系统动量守恒:0=mvA+3mvB
系统机械能守恒:W=
解得:;
(“-”表示B的速度方向与A的速度方向相反)
(1)你认为该同学的求解是否正确.如果正确,请说明理由;如果不正确,也请说明理由并给出正确解答.
(2)当A、B间的距离最大时,系统的弹性势能EP=?