高中物理电荷守恒定律试题

如图所示，用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O.

接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
① 对于上述实验操作，下列说法正确的是________
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．小球1质量应大于小球2的质量
② 上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．
A．A、B两点间的高度差h₁
B．B点离地面的高度h₂
C．小球1和小球2的质量m₁、m₂
D．小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失．
④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l₁、l₂、l₃.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)．

如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量为2kg，以4m/s的速度向右运动，B物块的质量为1kg，以2m/s的速度向左运动，两物块碰撞后粘在一起共同运动。若规定向右为正方向，则碰撞前B物块的的动量为_______kg﹒m/s，碰撞后共同速度为______m/s。

某战士在倾角为30°的山坡上进行投掷手榴弹训练．他从A点以某一初速度v₀＝15 m/s沿水平方向投出手榴弹后落在B点．该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5 s的时间，空气阻力不计，(g＝10 m/s²)，求：

(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？
(2)点A、B的间距s是多大？

如图（a），O、N、P为直角三角形的三个顶点，∠NOP＝37°，OP中点处固定一电量为q₁＝2.0×10^-8C的正点电荷，M点固定一轻质弹簧。MN是一光滑绝缘杆，其中ON长为a（a＝1m），杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到O点由静止释放，小球离开弹簧后到达N点的速度为零。沿ON方向建立坐标轴（取O点处x＝0），图（b）中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图像，其中E₀＝1.24×10^-3J，E₁＝1.92×10^-3J，E₂＝6.2×10^-4J，k＝9.0×10⁹N·m²/C², 取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s²。

（1）求电势能为E₁时小球的位置坐标x₁和小球的质量m；
（2）已知在x₁处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q₂；
（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能E_p。

如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为m_B=m，m_A=m_C=2m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v₀运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求：

i．B与C碰撞前B的速度
ii．弹簧具有的弹性势能

如图，光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面。已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g，试求：

i.A从B上刚滑至地面时的速度大小；
ii.若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞，之后以原速率反弹，则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少？

如图所示，质量为M=50g的木块用长为L=lm的轻绳悬挂于O点，质量为m=l0g的子弹以速度v₁=500m/s向左水平穿过木块后，速度变成v₂=490m/s，该过程历时极短可忽略不计，之后木块在竖直面内摆起来，经时间t=0.6s摆到最高点，不计空气阻力，重力加速度为g=l0m/s²．
试求：

（1）子弹穿过木块过程中，木块所受冲量大小．
（2）子弹穿过木块的过程，系统增加的热量Q．

如图所示，质量为2m、高度为h的光滑弧形槽末端水平，放置在光滑水平地面上，质量为m的小球A从弧形槽顶端静止释放，之后与静止在水平面上质量为m的小球B发生对心碰撞并粘在一起．求：

（1）小球A滑下后弧形槽的速度大小；
（2）小球A、B碰撞过程损失的机械能．

如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量为2kg，以4m/s的速度向右运动，B物块的质量为1kg，以2m/s的速度向左运动，两物块碰撞后粘在一起共同运动．若规定向右为正方向，则碰撞前B物块的动量为     kg•m/s，碰撞后共同速度为     m/s．

质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落．与地面碰撞后．上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为（g=10m/s²）（ ）

A．90N

B．80N

C．110N

D．100N

如图所示，设车厢长度为L，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v₀向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中．这时车厢的速度是（ ）

A．v0，水平向右	B．0
C．，水平向右	D．，水平向右

如图所示，两个质量均为m的小球A和B用轻质弹簧连接，静止放在光滑水平面上．现给小球A一速度v，在弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ）

A． A、B两球的总动能不变
B． A、B两球的总动量为mv
C． 弹簧对B球的作用力大于对A球的作用力
D． 弹簧被压缩到最短时，A、B两球的总动能最小

如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人．原来车和人都静止．当人从左向右行走的过程中（ ）

A．人和车组成的系统水平方向动量不守恒

B．人和车组成的系统机械能守恒

C．人和车的速度方向相同

D．人停止行走时，人和车的速度一定均为零

如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑（ ）

A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

D．被弹簧反弹后，小球能回到槽高h处

如图所示，物体A、B静止在光滑的水平面上，其中A、B质量相等且B以速度V向A运动，A的左端连着一根弹簧，最终A、B沿着同一条直线运动，则他们系统动能损失最大的时候是（ ）
A．A刚开始压缩弹簧时     B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时      D．弹簧压缩最短时