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高中物理
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计算题
1.
(2024·湖南模拟)
如图,水平地面上有一桌面足够长的桌子,其上表面水平且光滑。桌上静止一厚度可忽略、质量
M
=2 kg的不带电绝缘长木板C,C左端与桌面左边缘对齐,C上距离其左端
x
1
=1.36 m处静止一可视为质点且质量
m
B
=1 kg的小木块B。距C右端
x
2
=0.24 m处固定有一弹性挡板。整个区域有方向水平向右、场强
E=
2×10
4
N/C的匀强电场。现从桌子左侧的地面某位置,以速度
υ
0
=15 m/s竖直向上抛出一个可视为质点的质量
m
A
=1 kg、电荷量
q
=1×10
-4
C的带正电金属块A,若A刚好从C的左端水平向右滑上C。此后C与档板第一次碰撞瞬间电场大小不变,方向立即反向,碰后立即撤走档板,碰撞时间极短且无机械能损失。在运动过程中,B始终没有滑到C的最右端,已知A、B与木板间的动摩擦因数均为
μ
=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
g
=10 m/s
2
。
(1) 求金属块A刚滑上长木板C的左端时的速度大小;
(2) 求长木板C与档板第一次碰撞前瞬间的速度大小;
(3) 分析A、B能否发生碰撞,若能碰撞,则碰后A、B粘在一起并在碰撞瞬间电场消失,求A、B、C的最终速度;若A、B不能碰撞,请求出最终A、B相距的距离。
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