碰撞与动量守恒(3页)Good is good, but better carries it
精益求精,善益求善
11、(选自天津市耀华中学 2025 届高三第一次校模拟)图所示,质量M=3.0kg 的小车静止在光滑的水平面上,AD 部分是表面粗糙的水平导轨,DC 部分是光滑的 l/4 圆弧导轨,整个导轨都是由绝缘材料制成的,小车所在平面内有竖直向上 E=40N/C 的匀强电场和垂直纸面对里 B=2.0T 的匀强磁场
今有一质量为 m=1.0kg 带负电的滑块(可视为质点)以 v0=8m/s 的水平速度向右冲上小车,当它即将过 D 点时速度达到 v1=5m/s,对水平导软的压力为l0
5N,(g 取 10m/s2)
(1)求滑块的电量;(2)求滑块从 A 到 D 的过程中,小车、滑块系统损失的机械能;(3)若滑块通过 D 时立即撤去磁场,求此后小车所能获得的最大速度
【解析】(1)在 D 点时,竖直方向满足解得(2)从 A 到 D,小车系统水平方向动量守恒,设到 D 点时小车速度为则: 解得由能量守恒定律得:系统损失的机械能为:带入数据得:(3)撤磁场后,滑块在圆轨道上运动的过程中,小车都在加速,因此滑块返回D 点时,小车速度最大,设此时滑块,小车速度为则:可得舍去,10、(选自天津市耀华中学 2025 届高三第二次校模拟)一质量 M=0.8kg 的小物块,用长 L=0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态
一质量 m=0.2kg 的粘性小球以速度 v0=10m/s 水平射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间极短,可以忽略
不计空气阻力,重力加速度
g 取 10m/s2
求: (1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小;(2)小球和物块一起摆动过程中,细绳拉力的最大值;(3)小球和物块一起摆动过程中所能达到的最大高度
【解析】(1)因为小球