组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 动量守恒定律 > 动量守恒定律的应用 > 完全非弹性碰撞 > 完全非弹性碰撞1:碰撞后直接粘连问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:490 题号:21902737
随着电磁技术的日趋成熟,我国新一代航母采用全新的电磁阻拦技术。阻拦技术原理是,飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便,我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,两根电阻不计的平行金属轨道GHPQ固定在水平面内,相距为L,轨道端点GP间接有定值电阻R,一个长为L、质量为m的金属导体棒ab垂直于GHPQ放在轨道上,金属棒接入电路的电阻为r,与轨道接触良好。着舰时,质量为M的飞机以水平速度迅速钩住导体棒ab,并立即与ab获得共同的速度。钩住ab时立即关闭动力系统,已知除安培力外,舰载机和金属棒一起做减速运动时的阻力恒为,舰载机和金属棒一起减速,最终停止,经历时间为。求:
(1)通过金属棒的最大电流
(2)从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中运动的距离x
(3)金属棒ab中产生的焦耳热Q

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,右侧光滑倾斜直轨道AB与水平轨道BC平滑相连,左侧为一半径为R的光滑半圆轨道DE,且BCD三点在同一水平面上。上表面粗糙的小车静止在足够长的光滑水平轨道GH的右端,CHDG均竖直于GH,且小车上表面与BC齐平。现让一质量为m的静止小滑块从AB上的某处下滑,经C点滑上小车右端,滑至小车左端时,恰好与小车呈相对静止状态,匀速前行,当小车与DG相碰时,小车与DG粘连,滑块继续沿半圆轨道运动,恰好通过最高点E后平抛,恰好落回到小车的最右端。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=2.5(实验表明,μ值可大于1),重力加速度为g
(1)求小车的长度L
(2)求小车的质量M
(3)现将滑块质量增加到km,仅改变其下滑位置,若滑块仍能通过最高点E后平抛,且恰好落回到小车的最右端。试求:滑块第二次的出发点到BC所在水平面的竖直高度h2与第一次的出发点到BC所在水平面的竖直高度h1的比值。
2020-04-21更新 | 425次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,竖直平面内,直线PQ右侧足够大的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。直线PQ右侧距PQ水平距离为d=28.2cm(计算时取)的适当高度处的小支柱上放有一个不带电小球C。直线PQ左侧有一可以上下左右移动的发射枪,能够沿水平方向发射不同速度的带正电小球AAC球质量相等。以上装置在同一竖直平面内。现调节发射枪的位置和发出小球的速度,可以实现小球A在做平抛运动过程中,水平方向运动距离是竖直方向运动距离的两倍时,从直线PQ的某处D点(图中未画出)进入电磁场区域,并与小球C发生正碰,碰前的瞬间撤去小支柱,碰后AC小球粘在一起沿水平方向做匀速直线运动。已知A球进入电磁场后与C碰前的过程中速度大小保持不变,g取10m/s2。求能实现上述运动的带电小球的初速度v0AC两球初位置的高度差。
2016-12-07更新 | 387次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,某装置由水平直轨道AE、半径为的螺旋圆形轨道BCD、长 的水平传送带、长 的水平直轨道FG、半径为 的竖直圆轨道组成,两个圆形轨道与水平轨道分别相切与B(D)、G点。轨道A 处的水平弹射器能使质量为 的小滑块获得8J的初动能。G点上静止放置质量为 的小滑块,两滑块若碰撞则粘在一起,且不计碰撞所需时间。已知 ,滑块与传送带和FG段之间的动摩擦因数 ,其余各段轨道均光滑且各处平滑连接,传送带以恒定速度顺时针转动。求:
(1) 滑块通过圆形轨道最高点C时轨道所受的压力;
(2)若要使两滑块碰撞损失的能量最大,传送带速度 v的最小值;
(3)要使两滑块能碰撞且最终停在直轨道FG上,则两滑块从碰撞到停止运动所需时间t与传送带速度v的关系。

   

2023-12-23更新 | 511次组卷
共计 平均难度:一般