如圖，絕緣水平地面上有寬L=0.4m的勻強電場區域，場強
，方向水平向左。帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點，帶電量
、質量
的物塊A在距O點s=2.25m處以vo=5m/s的水平初速度向右運動，并與B發生碰撞，假設碰撞前后A、B構成的系統沒有動能損失。A的質量是B的k(k>1)倍，A、B與地面間的動摩擦因數都為
=0.2，物塊均可視為質點，且A的電荷量始終不變，取g = 10m/S2。
(1) 求A到達O點與B碰撞前的速度大小；
(2) 求碰撞后瞬間A和B的速度大小；
(3) 討論K在不同取值范圍時電場力對A做的功。
(1) 4m/s (2)
m/s 
m/s (3)（i）當k＞3時A能從電場右邊界離開電場力對A做功為1.2×10-2 J；在1＜k≤3范圍內，A從電場的左側離開，整個過程電場力做功為0。
解析試題分析：（1）設碰撞前A的速度為v，由動能定理
①
得： 
=4m/s ②
（2）設碰撞后A、B速度分別為vA、vB，且設向右為正方向；由于彈性碰撞，所以有：
③
④
聯立③④并將mA=kmB及v=4m/s代入得：m/s ⑤ m/s ⑥
（3）討論：
（i）如果A能從電場右邊界離開，必須滿足：
⑦
聯立⑤⑦代入數據，得： k＞3 ⑧
電場力對A做功為：WE=-qEL=-6×105×5×10-8×0.4(J)=-1.2×10-2(J) ⑨
（ii）如果A不能從電場右邊界離開電場，必須滿足：
⑩
聯立⑤⑩代入數據，得：k≤3 ?
考慮到k＞1，所以在1＜k≤3范圍內A不能從電場右邊界離開 ?
又： qE=3×10-2N＞μmg=2×10-2N ?
所以A會返回并從電場的左側離開，整個過程電場力做功為0．即：WE=0 ?
考點：彈性碰撞 動量守恒 機械能守恒 動能定理
天天向上一本好卷系列答案
小學生10分鐘應用題系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（20分）如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導軌所在平面與水平面成α=53°角，導軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導軌電阻忽略不計。在兩平行虛線間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場，磁場區域的寬度為d="0." 5m。導體棒a的質量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導體棒b的質量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導軌放置并始終與導軌接觸良好。現從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區域，且當a剛出磁場時b正好進入磁場。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計），求：
（1）在b穿越磁場的過程中a、b兩導體棒上產生的熱量之比；
（2）在a、b兩導體棒穿過磁場區域的整個過程中，裝置上產生的熱量；
（3）M、N兩點之間的距離。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（16分）如圖所示，傾角為θ的固定斜面的底端有一擋板M，輕彈簧的下端固定在擋板M上，在自然長度下，彈簧的上端在O位置。質量為m的物塊A（可視為質點）從P點以初速度v0沿斜面向下運動，PO＝x0，物塊A與彈簧接觸后將彈簧上端壓到O＇點位置，然后A被彈簧彈回。A離開彈簧后，恰好能回到P點。已知A與斜面間的動摩擦因數為μ，重力加速度用g表示。求：
（1）物塊A運動到O點的速度大小；
（2）O點和O＇點間的距離x1；
（3）在壓縮過程中彈簧具有的最大彈性勢能EP。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
(11分)光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的“┙”型滑板（平面部分足夠長），滑板的質量為4m。距離滑板的右壁A為L1的B處放有一質量為m、電量為+q(q>0)的小物體（可視為質點），小物體與板面之間的摩擦可忽略不計。整個裝置處于場強為E、方向水平向右的勻強電場中。開始時，滑板與小物體都處于靜止狀態，某時刻釋放小物體，求：
（1）小物體第一次跟滑板的A壁碰撞前瞬間的速度v1多大;
（2）若小物體與A壁碰撞時間極短，且碰撞過程沒有機械能損失，則
a.小物體第二次即將跟A壁碰撞瞬間，滑板的速度v和小物體的速度v2分別為多大;
b.從開始釋放小物體到它即將第二次跟A壁碰撞的過程中，整個裝置的電勢能減少了多少.
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（14分）如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。質量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關系圖象如圖乙所示。不計所有摩擦，g取10m/s2。求：
（1）物體上升到1m高度處的速度；
（2）物體上升1 m后再經多長時間才撞擊釘子（結果可保留根號）；
（3）物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率。
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(12分) 如圖所示，豎直平面內的一半徑R＝0.50 m的光滑圓弧槽BCD，B點與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點，質量m＝0.10 kg的小球從B點正上方H＝0.95 m高處的A點自由下落，由B點進入圓弧軌道，從D點飛出后落在水平面上的Q點，DQ間的距離x＝2.4 m，球從D點飛出后的運動過程中相對水平面上升的最大高度h＝0.80 m，g取g＝10 m/s2，不計空氣阻力，求：
(1)小球經過C點時軌道對它的支持力大小FN；
(2)小球經過最高點P的速度大小vP；
(3)D點與圓心O的高度差hOD.
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(15分)在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一個勻強電場，場強大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個電荷量q＝－5.0×10－8 C、質量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示．求物塊最終停止時的位置．(g取 10 m/s2)
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L．有若干個相同的小方塊沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L．將它們由靜止釋放，釋放時下端距A為2L．當下端運動到A下面距A為L/2時物塊運動的速度達到最大．（單獨研究一個小方塊時可將其視為質點）
① 求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數；
② 求物塊停止時的位置；
③ 要使所有物塊都能通過B點，由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多遠？
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(12分)一個水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度3 m/s沿順時針方向轉動，傳送帶右端固定著一個光滑曲面，并且與曲面相切，如圖所示.小物塊從曲面上高為h的P點由靜止滑下，滑到傳送帶上繼續向左運動，物塊沒有從左邊滑離傳送帶。已知傳送帶與物體之間的動摩擦因數μ=0.2，不計物塊滑過曲面與傳送帶交接處的能量損失，g取10 m/s2。
（1）若h1="1.25" m，求物塊返回曲面時上升的最大高度。
（2）若h2="0.2" m，求物塊返回曲面時上升的最大高度。
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