高中物理电荷守恒定律计算题

如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态。 B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v₀=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短。此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中，求：

（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；
（2）整个系统损失的机械能；
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

光滑水平面上，用轻质弹簧连接的质量为的A、B两物体都以的速度向右运动，此时弹簧处于原长状态。质量为的物体C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后粘合在一起运动，求：

①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
②在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。

如图，一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求

（1）木板与地面间的动摩擦因数μ₁；
（2）木板的最小长度L；

一长木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的1.5倍，重力加速度大小g取。求

（1）木板和木块的最终速度v   （2）木板的最小长度L； （3）小物块与木板间的动摩擦因数μ₂

如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R＝0.5m，物块A以v₀＝6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ＝0.1，A、B的质量均为m＝1kg（重力加速度g取10m/s²；A、B视为质点，碰撞时间极短）。

（1）求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；
（2）若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；

如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2l，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场，A板上有一小孔（它的存在对两极板间的匀强电场分布的影响可忽略不计）。孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m、电荷量q（q>0）的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处，孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板l处有一固定挡板，长为l的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q，撤去外力释放带电小球，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔（不与金属板A接触）后与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中，不损失机械能，小球从接触Q开始，经历时间，第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回，由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开弹簧的瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成该次刚与弹簧接触时小球电荷量的（k大于1）

（1）求小球第一次接触Q时的速度大小；
（2）假设小球被第n次弹回后向右运动的最远处没有到B板，试导出小球从第n次接触Q到本次向右运动至最远处的时间的表达式；
（3）假设小球经若干次弹回后向右运动的最远点恰好能到达B板，求小球从开始释放至刚好到达B点经历的时间

如图所示，一个质量为M=0.4kg，长为L=0.45m的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m=0.1kg的弹性小球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4N，管从下端离地面距离为H=0.45m处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，取。求：

（1）管第一次落地弹起时管和球的加速度；
（2）假设管第一次落地弹起过程中，球没有从管中滑出，求球与管刚达到相对静止时，管的下端离地面的高度。

如图所示，高为0.5m、倾角为30⁰的斜面ABC固定在水平地面上，一根不可伸长的柔软轻绳跨过斜面上的轻质定滑轮，绳两端各系一小物块a和b。a的质量为m，置于水平地面上；b的质量为4m，置于斜面上用手托住，距斜面底端A处挡板的距离为d=0.25m，此时轻绳刚好拉紧，现从静止释放物块b，b与挡板碰撞后速度立刻变为零。求从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度。（g＝10m/s²）（不计一切摩擦）

如图所示，在水平桌面上有两个静止的物块A和B(均可视为质点)，质量均为m＝0.2kg，桌子处于方向斜向右上方与水平方向成45°角、电场强度E＝10N/C的匀强电场中。物块A带正电，电荷量q＝0.1C，A与桌面的动摩擦因数μ＝0.2，物块B是绝缘体，不带电，桌面离地面的高度h＝5m，开始时，A、B相距L＝2m，B在桌子的边缘，在电场力作用下，A开始向右运动，A、B碰后交换速度，A、B间无电荷转移，不计空气阻力，g="10" m/s²，求：

（1）A经过多长时间与B相碰；
（2）A、B落点之间的水平距离。

光滑水平地面上，人与滑板A一起以v₀=0.5m/s的速度前进，正前方不远处有一横杆，横杆另一侧有一静止滑板B，当人与A行至横杆前，人相对滑板竖直向上起跳(起跳瞬间人与A的水平速度都不发生改变)越过横杆，A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞，之后人刚好落到B上，不计空气阻力，求最终人与B共同速度是多少？已知m_人=40kg，m_A=5kg，m_B=10kg．

如图所示，一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内。a、b是轨道的两个端点且高度相同，O为圆心。小球A静止在轨道的最低点，小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下，从b点沿圆弧切线进入轨道后，与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点，A球上升的最高点为c，Oc连线与竖直方向夹角为60°（两球均可视为质点）。求A与B两球的质量之比。（结果可以用根式表示）

如图所示，固定的圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定.质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连．求：

①A与B碰前的速度V₀及A、B碰后一起运动的速度V₁；
②弹簧的最大弹性势能；
③A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度．

如图所示，质量为m=245g的物块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，质量为m₀=5g的子弹以速度v₀=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），子弹射入后，g取10m/s²，求：

（Ⅰ）物块相对木板滑行的时间；
（Ⅱ）物块相对木板滑行的位移．

如图所示，有一内表面光滑的金属盒，底面长为L=1.2m，质量为m₁=1kg，放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，在盒内最右端放一半径为r=0.1m的光滑金属球，质量为m₂=1kg，现在盒的左端，给盒一个初速度v=3m/s（盒壁厚度，球与盒发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计，g取10m/s²）求：

(1)金属盒从开始运动到与球第一次碰撞速度时的速度v₁
(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间?

质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图像如图所示，球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的四分之三，设求受到的空气阻力大小恒定为f，取，求：

（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；
（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h；