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如圖11所示,有一內表光滑的金屬盒,底面長L=1.2m,質量M=1k,放在水平面上與水平面間的動摩擦因素為μ=0.2。在盒內最右端放一半徑為r=0.1m的光滑金屬球,質量為m=1kg,現在盒的左端給盒一個水平沖量I=3N·s(盒壁厚度,球與盒發生碰撞時間和能量損失忽略不計),g取10m/s2,求:

(1)金屬盒能在地面上運動多遠?

(2)金屬盒從開始運動到最后靜止所經歷的時間多長?

(1) 1.125m  (2)1.75s


解析:

(1)M獲得速度………………………………2分

  對M、m組成系統,從M開始運動到最終速度都為零,

依能量守恒:………………………2分

  ………………………………………………1分

(2)設當金屬盒前進米時速度為 依動能定理:

   

    

   此過程運動時間:………………3分

球與盒發生碰撞:

球以在盒內勻速前進米所用時間 ,…………3分

球前進1米與盒第二次碰撞

碰前:球的速度為1m/s,盒子速度為0

碰后:球的速度為0,盒子速度為1m/s

以盒為研究對象,盒前進米停止

……………………………………3分

金屬盒從開始運動到最后靜止所經歷時間

…………………………………………………1分

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(06年廣東卷)(16分)如圖11所示,在磁感應強度大小為B、方向垂直向上的勻強磁場中,有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導軌,在導軌面上各放一根完全相同的質量為的勻質金屬桿,開始時兩根金屬桿位于同一豎起面內且桿與軌道垂直。設兩導軌面相距為H,導軌寬為L,導軌足夠長且電阻不計,金屬桿單位長度的電阻為r。現有一質量為的不帶電小球以水平向右的速度撞擊桿的中點,撞擊后小球反彈落到下層面上的C點。C點與桿初始位置相距為S。求:

(1)回路內感應電流的最大值;

(2)整個運動過程中感應電流最多產生了多少熱量;

(3)當桿與桿的速度比為時,受到的安培力大小。

 

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為使粒子經電壓U2加速射入磁場后沿直線運動,直至射出PQ邊界,可在磁場區域加一勻強電場,求該電場的場強大小和方向。

加速電壓的值。

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(1)金屬盒能在地面上運動多遠?

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