【題目】如圖所示，單層光滑絕緣圓形軌道豎直放置，半徑r=lm，其圓心處有一電荷量Q=+l×l0-4C 的點電荷，軌道左側(cè)是一個鋼制“隧道”，一直延伸至圓形軌道最低點B；在“隧道”底部輔設(shè)絕緣層。“隧道”左端固定一彈簧，用細線將彈簧與一靜止物塊拴接，初始狀態(tài)彈簧被壓縮，物塊可看成質(zhì)點，質(zhì)量m=0.1kg，電荷量q=-×10-6C，與“隧道”絕緣層間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。剪斷細線，彈簧釋放彈性勢能Ep，促使物塊瞬間獲得初速度（忽略加速過程）。之后物塊從A點沿直線運動至B點后沿圓形軌道運動，恰好通過最高點C。其中lAB=2m，設(shè)物塊運動時電荷量始終不變，且不對Q的電場產(chǎn)生影響，不計空氣阻力，靜電力常量為k= 9.0×l09N·m2/C2。求：

（1）物塊在最高點C時的速度大�。�

（2）物塊在圓形軌道最低點B時對軌道的壓力大��；

（3）彈簧壓縮時的彈性勢能Ep和物塊初速度vA。

【答案】(1) 4m/s (2) 6N (3) 3.2J, 8m/s

【解析】

（1）物塊恰好通過最高點C，軌道對物塊沒有作用力，由牛頓第二定律得

其中

解得

vC=4m/s

（2）B→C過程，由動能定理得

解得

在B點，由牛頓第二定律得

解得

FNB=6N

根據(jù)牛頓第三定律知物塊在圓形軌道最低點B時對軌道的壓力大小 FNB′=FNB=6N。
（3）A→B，由動能定理得

又 f=μmg
解得

vA=8m/s

彈簧壓縮時的彈性勢能

解得

Ep=3.2J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)學(xué)過“練習(xí)使用多用電表”后想進一步研究多用電表的有關(guān)問題．

（1）他先用多用電表測量某元件的電阻，操作如下：先選用歐姆表“×100”倍率擋開始測量，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，則應(yīng)換用________(選填“×10”或“×1k”)擋；換擋后必須將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零后再重新測量．

（2）為了弄清歐姆表有關(guān)問題，小明查閱資料后發(fā)現(xiàn)，歐姆表內(nèi)部電路可等效為：一個無內(nèi)阻的電源、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(a)所示．為了測定該歐姆表電源的電動勢和“×1k”擋位的內(nèi)電阻，他設(shè)計了如圖(b)所示的測量電路．

①將上述調(diào)零后的歐姆表接入電路時，紅表筆應(yīng)和____(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．

②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_____kΩ.

③據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算得，此多用電表等效電源的電動勢為________V.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖1中，A1與L1的電阻值相同

B. 圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同

D. 圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n，電阻為r，橫截面積為S，兩端a、b連接車載變流裝置，勻強磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈。下列說法正確是

A. 只要受電線圈兩端有電壓，送電線圈中的電流一定不是恒定電流

B. 只要送電線圈N中有電流流入，受電線圈M兩端一定可以獲得電壓

C. 當(dāng)線圈M中磁感應(yīng)強度大小均勻增加時．則M中有電流從a端流出

D. 若△t時間內(nèi)，線圈M中磁感應(yīng)強度大小均勻增加△B，則M兩端的電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R所加磁場的磁感應(yīng)強度為B，用來加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子，質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止出發(fā)，加速到最大動能Ek后由A孔射出，下列說法中正確的是

A.質(zhì)子在勻強磁場中做圓周運動時獲得能量，用來加速

B.增大交變電壓U，質(zhì)子在加速器中運行總時間將變短

C.回旋加速器所加交變電壓的頻率為

D.下半盒內(nèi)部質(zhì)子的軌道半徑之比（由內(nèi)到外）為1：：：……

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年11月10日早上7:30，一聲鳴槍，2019南京馬拉松暨全國馬拉松錦標(biāo)賽(南京站)激情開跑，一位運動員用了3小時跑完全程，以8m/s的速度沖過終點. 運動軌跡如圖，馬拉松全程42.193km.關(guān)于題中出現(xiàn)的數(shù)值，下列說法中正確的是

A.“早上7:30”是時間間隔

B.“3小時”是時刻

C.“8m/s”是瞬時速度

D.“42.193km”是全程的位移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律的實驗”，在本實驗中：

（1）在下列備用器材中，不需要使用的實驗器材是________（填寫器材前的字母）：

A．電火花打點計時器 B．220V交流電源 C．鐵架臺（包括鐵夾） D．紙帶 E．天平 F．附夾子的重錘 G．刻度尺

（2）若已知本實驗中所用重錘的質(zhì)量m = 0.2kg，所用交流電源的頻率為50Hz，實驗得到的紙帶（部分）如圖乙所示.則從計數(shù)點O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能減少量為_____J.（g取9.8 m/s2，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實驗操作過程中，因紙帶與限位孔間的摩擦和空氣阻力影響，會導(dǎo)致重錘的動能增加量ΔEk ______重錘的重力勢能減少量ΔEp.(選填“＞”、“＜”或“=”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在平直公路上行駛，從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示，假定汽車所受阻力的大小恒定不變，下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球所帶電荷量q=1.0×10﹣6 C，勻強電場的場強E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）小球所受電場力F的大�。�

（2）小球的質(zhì)量m．

（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大�。�

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