【題目】如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道，BC為光滑水平軌道，CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連， BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m，傾角θ=37°，BC長s=4m，CD弧的半徑為R=2m，O為其圓心，∠COD=143°。整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q=+3×10-3C的物體從A點(diǎn)以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運(yùn)動(dòng)。若物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物體運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變。求：

（1）物體在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功；

（2）通過計(jì)算說明物體能否到達(dá)D點(diǎn)。

【答案】（1）0（2）物體恰能到達(dá)D點(diǎn)

【解析】（1）物體所受重力和電場(chǎng)力的合力大小為

合力與豎直方向的夾角為α

所以物體在軌道AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力和電場(chǎng)力對(duì)物體做的總功為W=0
（2）D點(diǎn)為CD軌道上的等效最高點(diǎn)，設(shè)物體能到D點(diǎn)，其速度為vD
對(duì)物體由A到D的過程由動(dòng)能定理得
設(shè)物體剛能到D點(diǎn)時(shí)速度為v0
由牛頓第二定律得
解得v0=vD=5m/s
因此物體恰能到達(dá)D點(diǎn)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，半徑R=0.45m 的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，在光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M=2kg，長度為L=0.5m，小車的上表面與B點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放。g 取10m/s2 。求：

（1）物塊滑到軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

（2）若平板車上表面粗糙且物塊沒有滑離平板車，求物塊和平板車的最終速度大��；

（3）若將平板車鎖定并且在上表面鋪上一種動(dòng)摩擦因數(shù)逐漸增大的特殊材料，小物塊所受滑動(dòng)摩擦力從左向右隨距離變化圖像（f-L圖像）如圖2所示，且物塊滑離了平板車，求物塊滑離平板車時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】當(dāng)電流通過線圈時(shí)，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則判斷正確的是（ ）

A. 當(dāng)線圈通以沿順時(shí)針方向的電流時(shí)，磁針N極將指向讀者

B. 當(dāng)線圈通以沿逆時(shí)針方向的電流時(shí)，磁針S極將指向讀者

C. 當(dāng)磁針N極指向讀者，線圈中電流沿逆時(shí)針方向

D. 不管磁針如何偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流總是沿順時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車停在十字路口等待綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時(shí)一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車．試問：汽車從路口開動(dòng)后，在趕上自行車之前經(jīng)過多長時(shí)間兩車相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？汽車經(jīng)過多長時(shí)間趕上自行車？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖在xOy坐標(biāo)系第Ⅰ象限，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1.0T；電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E=N／C。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-7 kg，電荷量q=2.0×10-6 C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。0.10s后改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取g=10m／s2。求：

(1)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0大小和方向；

(2)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(3)若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開第Ⅰ象限，x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）

A. 質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型，是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象

B. 一個(gè)物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，要看研究問題的具體情況而定

C. 質(zhì)量和體積都很小的物體一定可以看作質(zhì)點(diǎn)

D. 任何情況下地球都不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彈簧振子在A、B間做簡諧振動(dòng)，O為平衡位置，A、B間的距離是20 cm，振子由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2 s，如圖所示，則(　　)

A. 從O→B→O振子做了一次全振動(dòng)

B. 振動(dòng)周期為2 s，振幅是10 cm

C. 從B開始經(jīng)過6 s，振子通過的路程是60 cm

D. 從O開始經(jīng)過2s，振子處在平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】博爾特以9秒69的成績打破男子100米世界記錄并獲得金牌，博爾特之所以能夠取得冠軍是因?yàn)椋?/span>

A. 沖刺時(shí)的末速度大 B. 平均速度大

C. 起跑時(shí)的初速度大 D. 起跑時(shí)的加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ為30°的光滑斜面上，有一垂直于斜面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域PQNM，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?/span>L=0.1m．將一匝數(shù)n=10匝、質(zhì)量m=0.02kg、邊長L=0.1m、總電阻R=0.4的正方形閉合線圈abcd由靜止釋放，釋放時(shí)ab邊水平，且到磁場(chǎng)上邊界PQ 的距離也為L，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈恰好勻速運(yùn)動(dòng)．（g=10m/s2）求：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈所受安培力的大小及方向；

（2）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈的速度及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）線圈穿過磁場(chǎng)過程產(chǎn)生的熱量．

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