如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
如图6-11所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0 kg和1.0 kg的环A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA="1.5" m,OB="2.0 " m,g取10 m/s2.则: 图6-11 (1)若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A,使之移动0.5 m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力 F1做多少功? (2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F2的作用下,使B由初始位置以1.0 m/s 上升0.5 m,此过程中拉力F2做多少功?
真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中:图16-2-5(1)小球受到的电场力的大小及方向;(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;(3)小球的最小动量的大小及方向.
用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1625,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM="2.68" cm,OP="8.62" cm,ON="11.50" cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的点,系统碰撞前,总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差|p-p′|p=(结果保留一位有效数字).
大、小两个钢球在光滑的水平面上相撞,大球的质量是小球质量的4倍,当大球以某一速度与静止的小球碰撞后,大球沿原方向运动,速度大小为1.5 m/s,小球的速度为2 m/s,求开始时大球以多大的速度运动?
(1)如图6-15,在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子,它由一轻弹簧两端各连接一个小球构成,两小球质量相等.现突然给左端小球一个向右的速度u0,求弹簧第一次恢复到自然长度时,每个小球的速度.(2)如图6-16,将N个这样的振子放在该轨道上,最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定,静止在适当位置上,这时它的弹性势能为E0.其余各振子间都有一定的距离,现解除对振子1的锁定,任其自由运动,当它第一次恢复到自然长度时,刚好与振子2碰撞,此后,继续发生一系列碰撞,每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰.求所有可能的碰撞都发生后,每个振子弹性势能的最大值.已知本题中两球发生碰撞时,速度交换,即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度.图6-15图6-16