【題目】如圖所示,豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R,下端與絕緣水平面平滑連接,整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中.一質(zhì)量為m、帶電量為的物塊(可視為質(zhì)點),從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動,沿半圓形軌道恰好通過最高點C,場強大小為E,且,試求:

1)物塊經(jīng)過最高點C的速度為多大?

2)試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功.

3)證明物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強大小E無關,且為一常量.

【答案】

【解析】試題分析:(1)物體恰能通過最高點 C由重力和電場力提供向心力,由牛頓第二定律即可求出C點的速度;(2)從AC由動能定理,即可求出克服摩擦力做的功;(3)物體離開半圓形軌道后做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動的規(guī)律即可求解。

1)物塊恰能通過圓弧最高點C,圓弧軌道此時與物塊間無彈力作用,物塊受到的重力和電場力提供向心力,由牛頓第二定律有: ,解得:

2)物塊在由A運動到C的過程中,設物塊克服摩擦力做的功

由動能定理有:

解得:

(3)物塊離開半圓形軌道后做類平拋運動,設水平位移為S,

水平方向有:

豎直方向有:

聯(lián)立解得:

因此,物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強大小E無關,大小為2R

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體以一定的初速度從A點沖上固定的粗糙斜面,到達斜面最高點c后沿斜面反向下滑,已知物體沿斜面向上運動到AC長度3/4處的B點時,所用時間為t,則下列說法正確的是( )

A. 物體由BC的時間為t/3

B. 物體由CB的時間為t

C. 物體由AC的時間為2t

D. 物體由CA的時間小于2t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于曲線運動下列說法正確的是

A.速度大小一定變化

B.速度方向一定變化

C.加速度大小一定變化

D.加速度方向一定變化

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【題目】如圖所示,某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處.滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計,貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關系如圖所示.以下判斷正確的是( 。

A.圖線與縱軸的交點M的值aM=﹣g
B.圖線與橫軸的交點N的值TN=mg
C.圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m
D.圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)要測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù),實驗裝置如圖1所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度構(gòu)成斜面;木板上有一滑塊,其后端與穿過打點計時器的紙帶相連,打點計時器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源.接通電源后,從靜止釋放滑塊,滑塊帶動紙帶上打出一系列點跡.

1)圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:01、2、34、5、6是實驗中選取的計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),2、35、6計數(shù)點間的距離如圖2所示.由圖中數(shù)據(jù)求出滑塊的加速度a=__m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

2)已知木板的長度為l,為了求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù),還應測量的物理量是________

A.滑塊到達斜面底端的速度v B.滑塊的質(zhì)量m

C.滑塊的運動時間t D.斜面高度h和底邊長度x

3)設重力加速度為g,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的表達式μ=__(用所需測量物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長度L=1 m、質(zhì)量M=0.25 kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量m=2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)位于木板的左端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)突然給木板一向左的初速度v0=2 m/s,同時對小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10 N,經(jīng)過一段時間后,物塊與木板相對靜止,此時撤去拉力F , 取g=10 m/s2,

求:
(1)物塊最終停止在木板上的位置.
(2)上述過程中拉力F做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為一電源路端電壓與電流關系的函數(shù)圖象把此電源接在如圖乙所示的電路中,其中R1=1 Ω,R2=R3=2 Ω。則下列說法中錯誤的是 (   )

A. C、D間連一電容為C=20μF的電容器,則電容器所帶電荷量是1.5×10-5C

B. C、D間用一導線連接,則電源效率最高

C. 若在C、D間連一個理想電流表,其讀數(shù)是0.375 A

D. 若在C、D間連一個理想電壓表,其讀數(shù)是0.75 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)要測定一個額定電壓為4V、電阻約為10Ω(設電阻不變)的小燈泡的伏安特性曲線.要求所測電壓范圍為0.1V4V.

現(xiàn)有器材:

直流電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻不計),

電壓表V(量程4.5V內(nèi)阻約為4×102Ω),

電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻約為2Ω),

電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻約為1Ω),

滑動變阻器R(最大阻值約為30Ω),

開關S,導線若干.

如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應該選用的電流表是________,如圖所示的甲、乙兩個測量電路應選用的是________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運動,則下列說法正確的是

AB的向心力是A的向心力的2倍

B盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍

CA、B都有沿半徑向外滑動的趨勢

D若B先滑動,則B對A的動摩擦因數(shù)μA小于盤對B的動摩擦因數(shù)μB

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