（12分）如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接。在過圓心O的水平界面的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)（P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到C之前電量保持不變，經(jīng)過C點(diǎn)后電量立即變?yōu)榱悖�。已知A、B間的距離為2R，重力加速度為g。在上述運(yùn)動(dòng)過程中，

α

 
D
 

求：①電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
②小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率；
③小球?qū)A軌道的最大壓力。
①    ②   ③

試題分析：①設(shè)小球過C點(diǎn)時(shí)的速度為vc，小球從A到C的過程中由動(dòng)能定
理得           
由平拋運(yùn)動(dòng)可得  和
聯(lián)立可得
②設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到圓周D點(diǎn)時(shí)的速度最大且為v，如圖所示，OD與
豎直方向的夾角為α,由動(dòng)能定理

由數(shù)學(xué)知識(shí)可得，當(dāng)α=45°時(shí)動(dòng)能最大
由此可得：
③由于小球在D點(diǎn)時(shí)的速度最大，且此時(shí)電場(chǎng)
力與重力的合力恰如沿半徑方向。所以
 代入數(shù)據(jù)得
點(diǎn)評(píng)：本題學(xué)生要清楚小球在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入圓軌道后做圓周運(yùn)動(dòng)，從C到P做平拋運(yùn)動(dòng)，然后用相應(yīng)的規(guī)律去解題。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)量為M的木塊中，深入木塊的深度為L.如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應(yīng)為__________。

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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(diǎn)自靜止開始下滑，沿ACEB運(yùn)動(dòng)且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好靜止，設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)μ處處相同，轉(zhuǎn)角處撞擊不計(jì)，測(cè)得AB兩點(diǎn)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(jì)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(gè)裝置豎直放置，是最低點(diǎn)，圓心角，與圓心等高．圓弧軌道半徑0．5 m，斜面長(zhǎng)。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量0．1 kg的小物體從斜面上端點(diǎn)無初速下滑，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(已知,g=10m/s2)。求：

（1）物體第一次通過點(diǎn)時(shí)的速度大小和對(duì)點(diǎn)處軌道的壓力各為多大?
（2）物體第一次離開點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則最高點(diǎn)和點(diǎn)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(fù)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體對(duì)點(diǎn)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(diǎn)，子彈所受的阻力恒定，則子彈在剛穿過第五塊木板時(shí)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

在2009年10月全運(yùn)會(huì)上，跳水運(yùn)動(dòng)員從10米高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力均為運(yùn)動(dòng)員體重的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為
A．1mB．3mC．5mD．7m

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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(qiáng)電場(chǎng)，A、B為該勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面�，F(xiàn)有三個(gè)質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢(shì)面A上的某點(diǎn)同時(shí)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(yùn)動(dòng)，如圖所示。經(jīng)過一段時(shí)間，三個(gè)小球先后通過等勢(shì)面B，則下列判斷正確的是

A．等勢(shì)面A的電勢(shì)一定高于等勢(shì)面B的電勢(shì)
B．a(chǎn)、c兩小球通過等勢(shì)面B時(shí)的速度相同
C．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，a、b兩小球的動(dòng)能總是相同
D．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，三個(gè)小球電勢(shì)能總是相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，在環(huán)的上端，一個(gè)質(zhì)量為m。帶電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，則
A．小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
B．小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為（mg+qE）
D．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為3(mg+qE)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

汽車剎車后,停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng),其滑動(dòng)的痕跡可以明顯地看出,這就是我們常說的剎車線.由剎車線的長(zhǎng)短可以得知汽車剎車前后速度大小,因此剎車線的長(zhǎng)度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù).某汽車質(zhì)量為1.0×103 kg,剎車前正在做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中所受阻力是車重力的0.1倍.若剎車后在滑動(dòng)過程中該車所受阻力是車重力的0.7倍,剎車線長(zhǎng)14 m,g取10 m/s2,求:
(1)剎車前該汽車的速度大小;
(2)剎車前該汽車牽引力的功率.

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