如圖所示,在E = 103V/m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R =0.4m,一帶正電荷q = 10-4C的小滑塊質(zhì)量為m = 0.04kg,小滑塊與水平軌道間的動摩因數(shù)m = 0.2,g取10m/s2,求:

(1)要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L,滑塊應在水平軌道上離N點多遠處釋放?
(2)這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點)
(1)20m(2)1.5N

試題分析:(1)滑塊剛能通過軌道最高點條件是

滑塊由釋放點到最高點過程由動能定理:

代入數(shù)據(jù)得:S=20m
(2)滑塊過P點時,由動能定理:

在P點由牛頓第二定律:  代入數(shù)據(jù)得:N=1.5N
點評:本題難度較小,明確通過圓周最高點的臨界速度,應用動能定理主要是確定兩個狀態(tài)和一個過程,重力和電場力做功只與初末位置有關(guān),與路徑無關(guān)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,箱子a連同固定在箱子底部的豎直桿b的總質(zhì)量M=10kg。箱子內(nèi)部高度H=3.6m,桿長h=2.0m,桿的頂端為Q點。另有一內(nèi)孔略大于直桿截面的鐵環(huán)從箱子頂部P點以v0=4m/s的初速度落下,正好套在桿上沿桿運動,鐵環(huán)第一次被箱子底部彈起后恰好能重新返回到P點,小鐵環(huán)的質(zhì)量為m=2kg。(不計鐵環(huán)與箱底碰撞時的能量損失,g取10m/s2

(1)求在沿桿運動的過程中,鐵環(huán)受到的摩擦力f大小是多少?
(2)設(shè)鐵環(huán)在t0=0時刻釋放,t1時刻第一次到達Q點,t2時刻第一次到達桿底部,t3時刻第二次到達Q點,t4時刻恰好回到P點。請在圖(b)給定的坐標中,畫出0~t4時間內(nèi)箱子對地面壓力的變化圖像;
(3)求從開始下落到最終停止在箱底,鐵環(huán)運動的總路程s是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在地面上的一小物體,在豎直向上的拉力作用下開始運動,在向上運動的過程中,物體的機械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示,其中0~s1過程的圖線是曲線,s1~s2過程的圖線為平行于橫軸的直線。關(guān)于物體上升過程(不計空氣阻力)的下列說法正確的是
A.0~s1過程中物體所受的拉力是變力,且不斷減小
B.s1~s2過程中物體做勻速直線運動
C.0~s2過程中物體的動能越來越大
D.s1 ~s2過程中物體的加速度等于當?shù)刂亓铀俣?/td>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示某物體沿曲線運動,只受恒力作用,則其速度大小變化是(   )
A.一直增大
B.一直減小
C.先增大后減小
D.先減小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一木塊由A點自靜止開始下滑,沿ACEB運動且到達B點時恰好靜止,設(shè)動摩擦因數(shù)μ處處相同,轉(zhuǎn)角處撞擊不計,測得AB兩點連線與水平夾角為θ,則木塊與接觸面間μ為 (     )
A.cotθB.tanθC.cosθD.sinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,粗糙的斜面下端與光滑的圓弧軌道相切于,整個裝置豎直放置,是最低點,圓心角與圓心等高.圓弧軌道半徑0.5 m,斜面長。現(xiàn)有一個質(zhì)量0.1 kg的小物體從斜面上端點無初速下滑,物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為(已知,g=10m/s2)。求:

(1)物體第一次通過點時的速度大小和對點處軌道的壓力各為多大?
(2)物體第一次離開點后在空中做豎直上拋運動,不計空氣阻力,則最高點點之間的高度差為多大?
(3)物體從空中又返回到圓軌道和斜面.多次反復,在整個運動過程中,物體點處軌道的最小壓力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有一水平速度為V0的子彈,恰好能垂直射穿9塊疊在一起的厚度相等、材料相同固定的木板,若將子彈視為質(zhì)點,子彈所受的阻力恒定,則子彈在剛穿過第五塊木板時的速率為:(  )
A.B. C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強電場,A、B為該勻強電場中的兩個等勢面,F(xiàn)有三個質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c,從等勢面A上的某點同時以相同速率v0分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運動,如圖所示。經(jīng)過一段時間,三個小球先后通過等勢面B,則下列判斷正確的是

A.等勢面A的電勢一定高于等勢面B的電勢
B.a(chǎn)、c兩小球通過等勢面B時的速度相同
C.開始運動后的任一時刻,a、b兩小球的動能總是相同
D.開始運動后的任一時刻,三個小球電勢能總是相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2012年倫敦奧運會跳水比賽首先進行的女子單人3米板比賽中,中國隊派出了奪得雙人項目金牌的吳敏霞和何姿。最終,吳敏霞以總分414分摘金,F(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m,她進入水中后受到水的阻力而做減速運動,設(shè)水對她的阻力大小恒為F,那么在她減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當?shù)氐闹亓铀俣?               
A.她的動能減少了FhB.她的重力勢能減少了mgh
C.她的機械能減少了(F-mg)hD.她的機械能減少了Fh

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