试求小球释放过程中电势能的最大变化量?若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中,碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量

更新时间:2023-02-04 23:13:06 阅读: 评论:0

题文

(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化量?(2)若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中(子弹未穿出),碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量为q=Q/2。试求:①悬线偏离竖直线多大的角度时,小球有最大的速度?②小球对悬线的最大拉力为多大?

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)mgl(2)①θ=370②4.5mg

解析

(1)设球静止时的位置悬线与竖直线成α角,因E=mg/Q,则:     (1分)那么小球从静止释放后,将恰能运动到最低点,此过程中电场力做功:W=-EQl    (1分)    故小球释放过程中电势能的最大变化量将增加△EP=-W= EQl="mgl  " (2分) (2)当小球与子弹相碰后,整体的质量m总=2m,电荷量Q总=3Q/2  (2分)①由振动知识可知:小球速度最大的位置在振动的平衡,那么设球静止时的位置悬线与竖直线成θ角,则有:   (1分)θ=370    (1分)②设悬线对小球的最大拉力为T,由圆周运动知识可知:小球速度最大的位置即为悬线所受最大拉力的位置,碰撞过程中:由动量守恒有mv0 =2 mv共    (1分)上摆过程中:由动能定理有EQ总lsinθ-m总gl (1-cosθ)=m总v2-m总v(1分)小球在平衡位置时:T-EQ总sinθ-m总gcosθ=m总     (1分)解得:T=4.5mg               (1分)由牛三定律:小球对悬线的最大拉力为4.5mg   (1分)

考点

据考高分专家说,试题“(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律: 1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。 3、动量守恒定律成立的条件: ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零; ②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计; ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 4、动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:

系统动量守恒的判断方法:

方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下: (1)明确系统由哪几部分组成。 (2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。 (3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下: (1)明确初始状态系统的总动量是多少。 (2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。 (3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。

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标签:小球   子弹   初速   势能   一颗
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