高中物理电荷守恒定律计算题

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；

如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A以速度v₀=10m／s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m=1kg，g取10m／s²。求：

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。

质量均为m=2kg的三物块A、B、C，物块A、B用轻弹相连，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动，物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在起运动。求在以后的运动中：

（1）从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时弹簧对物块A的冲量；
（2）系统中弹性势能的最大值E_P是多少?

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，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，坡道顶端距水平面高度为，质量的小物块A从坡道顶端处静止下滑，进入水平面OM时无机械能损失，水平面OM长为，其正中间有质量分别为、的两物块B.C（中间粘有炸药），现点燃炸药，B.C被水平弹开，物块C运动到O点时与刚进入水平面的小物块A发生正碰，碰后两者结合为一体向左滑动并刚好在M点与B相碰，不计一切摩擦，三物块均可视为质点，重力加速度为，求炸药点燃后释放的能量E。

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，一个质量为M="2" kg的凹槽静置在光滑的水平地面上，凹槽内有一质量为m="1" kg的小滑块，某时刻小滑块获得水平向右的瞬时速度v₀ ="10" m/s，此后发现小滑块与凹槽左右两壁不断碰撞，当小滑块速度大小为1 m/s时，试求此时系统损失的机械能。

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）

质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落经0.5s落至地面，该下落过程对应的图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4．设球受到的空气阻力大小恒为f，取="10" m/s², 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．

有一长度为l="1" m的木块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖长方形木盒万将A罩住，B的左右内壁间的距离为L="9" m. A，B质量相同均为m="1" kg，与地面间的动摩擦因数分别为开始时A与B的左内壁接触，两者以相同的初速度v₀ =" 28" rn/s向右运动．已知A与B的左右内壁发生的碰撞时间极短（可忽略不计），且碰撞后A，B互相交换速度．A与B的其它侧面无接触．重力加速度g="10" m/ s²．求：

(1）开始运动后经过多长时间A，B发生第一次，碰撞；
(2)从开始运动到第二次碰撞碰后摩擦产生的热能；
(3)若仅v₀未知，其余条件保持不变，(a)要使A，B最后同时停止，而且A与B轻轻接触，初速度场应满足何条件？(b)要使B先停下，且最后全部停下时A运动至B右壁刚好停止，初速度v₀应满足何条件？

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，A、B是静止在光滑水平地面上相同的两块长木板，长度均为L=    0.75m，A的左端和B的右端接触，两板的质量均为M=2.0kg。C是一质量为m=l.0kg的小物块，现给它一初速度v₀=2.0m/s，使它从B板的左端开始向右滑动。已知C与A、B之间的动摩擦因数均为=0.20，最终C与A保持相对静止。取重力加速度g=l0，求木板A、B最终的速度分别是多少？

如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧挡板的质量不计．设A以速度v₀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与C碰撞时间极短．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．

如图所示，光滑水平地面上，在质量M=1kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量m=0.5kg的小球。此装置以速度v₀=2m/s向右滑动。另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，求

（1）两滑块相撞过程中损失的机械能。
（2）当小球向右摆到最大高度时，两滑块的速度大小。