【題目】如圖所示，在場強(qiáng)為E=2×103V/m的水平勻強(qiáng)電場中，有半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道DCB豎直放置，與水平絕緣軌道AB平滑連接，電場線與軌道平面ABCD平行，C為DB圓弧的中點(diǎn)。一帶正電、電荷量q=5×10-5C、質(zhì)量m=20g、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10 m/s2。

（1）若小滑塊從半圓形軌道上C點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動到水平軌道上的P點(diǎn)靜止，求小滑塊通過BP段的時間是多少？

（2）若小滑塊從水平軌道上的A端靜止釋放，沿軌道運(yùn)動恰能到達(dá)并通過最高點(diǎn)D，求小滑塊此次運(yùn)動通過C點(diǎn)時對軌道的壓力是多大？

【答案】（1）2.86s （2）0.9N

【解析】

（1）由C到B做變加速運(yùn)動，由動能定理得到B點(diǎn)速度，從B到P做勻減速運(yùn)動，由動量定理或勻變速運(yùn)動規(guī)律求解時間（2）小滑塊從水平軌道上的A端靜止釋放，沿軌道運(yùn)動恰能到達(dá)并通過最高點(diǎn)D，則在D點(diǎn)的速度滿足重力提供向心力，可得D點(diǎn)的速度大小，對于滑塊從C到D應(yīng)用動能定理可得滑塊在C點(diǎn)的速度大小，在C點(diǎn)，應(yīng)用牛第二定律列方程可得軌道對滑塊的支持力，從而知道滑塊對軌道的壓力．

（1）設(shè)滑塊過B點(diǎn)時的速度為，C到B由動能定理得

設(shè)B到P時間為t，由動量定理得
解得；

（2）設(shè)過D點(diǎn)的速度為v，沿軌道恰能到達(dá)最高點(diǎn)D的條件為：

設(shè)滑塊過C點(diǎn)時的速度為，從C到D由動能定理得：，

設(shè)滑塊在C點(diǎn)時所受的支持力為N，則由牛頓第二定律有，

解得：，

由牛頓第三定律，滑塊通過C點(diǎn)時對軌道的壓力大小．

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】如圖甲所示，水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止開始受水平拉力F作用，F隨位移的變化規(guī)律如圖乙所示（水平向右為F的正方向）。已知AB長為4L，圓弧軌道對應(yīng)的圓心角為60°，半徑為L，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g。求：

(1)滑塊對軌道的最大壓力；

(2)滑塊相對水平軌道上升的最大高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中虛線是某電場中的一簇等差等勢線．兩個帶電粒子從P點(diǎn)均沿等勢線的切線方向射入電場，粒子運(yùn)動的部分軌跡如圖中實(shí)線所示．若粒子僅受電場力的作用，則下列說法中正確的是

A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度

B.a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢

C.粒子從P運(yùn)動到a的過程中，粒子的動能和電勢能總和不變

D.粒子從P運(yùn)動到b的過程中，粒子的動能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的木塊 A 和 B 用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時彈簧處于自然伸長狀態(tài)．現(xiàn)用水平恒力 F 推 A，則從開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是

A. 彈簧壓縮到最短時兩木塊加速度相等

B. 彈簧壓縮到最短時兩木塊速度相等

C. 兩木塊速度相等時，加速度 aA<aB

D. 兩木塊加速度相同時，速度 vA<vB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢E=9V，內(nèi)電阻r=4.5Ω，變阻器Rl的最大電阻Rm=5.0Ω，R2=1.5Ω，R3=R4=1000Ω，平行板電容器C的兩金屬板水平放置．在開關(guān)S與a接觸且當(dāng)電路穩(wěn)定時，電源恰好有最大的輸出功率，在平板電容器正中央引入一帶電微粒，也恰能靜止．那么（　　）

A. 在題設(shè)條件下，接入電路的阻值為，電源的輸出功率為

B. 引入的微粒帶負(fù)電，當(dāng)開關(guān)接向未接觸的過程中，微粒將向下運(yùn)動

C. 在題設(shè)條件下，的阻值增大時，兩端的電壓增大

D. 在題設(shè)條件下，當(dāng)開關(guān)接向b后，流過的電流方向?yàn)?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長L=0.12 m的絕緣輕桿上端固定在O點(diǎn)，質(zhì)量m=0.6 kg、電荷量q=0.5 C的帶正電金屬小球套在絕緣輕桿上，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，球與桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.75。當(dāng)桿豎直固定放置時，小球恰好能勻速下滑，g取10 m/s2。

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小;

(2)改變輕桿與豎直方向的夾角，使球下滑過程中與桿之間的摩擦力為零，并將小球從O點(diǎn)由靜止釋放，求小球離開桿時的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體固定在地面上,質(zhì)量為2m的物塊放在斜面上,繞過定滑輪的細(xì)線，一端連接在物塊上,另一端吊一個質(zhì)量也為m的小球,物塊與滑輪間的細(xì)線與斜面平行，讓小球在豎直面內(nèi)A.B間來回擺動,最大擺角也為 ,OA長為L.若在小球擺動過程中，物塊仍保持靜止，不計(jì)空氣阻力，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件為(已知sin=0.6,cos=0.8)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】仰臥起坐是《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的女生測試項(xiàng)目之一。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)高三女生一分鐘內(nèi)完成 55 個以上仰臥起坐記為滿分。若某女生一分鐘內(nèi)做了 50 個仰臥起坐，其質(zhì)量為 50kg，上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的 0.6 倍，仰臥起坐時下半身重心位置不變，g 取10m/s2 。則測試過程中該女生克服重力做功的平均功率約為（　�。�

A.10WB.40WC.100WD.200W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上存在著傾斜有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界與桌面的夾角，質(zhì)量為m，總電阻為R的均勻矩形金屬框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v勻速運(yùn)動，已知ad=2dc=2L,金屬框與桌面間的動摩擦因數(shù)為.

（1）當(dāng)dc中點(diǎn)e到達(dá)磁場邊界時，ab和de兩點(diǎn)間的電壓和各為多少？

（2）試給出dc邊進(jìn)入磁場過程中dc邊所受安培力隨時間變化的表達(dá)式（以d點(diǎn)到達(dá)磁場邊界為時間t的起點(diǎn)）.

（3）在所給的坐標(biāo)系中定性畫出整個線框完全進(jìn)入磁場過程中，拉力F隨前進(jìn)位移x變化的曲線（以d點(diǎn)到達(dá)磁場邊界為位移x的起點(diǎn)，需標(biāo)出某些特定點(diǎn)的值），并求出拉力的最大值.

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