某興趣小組做了一個(gè)電場(chǎng)中的過(guò)山車(chē)小實(shí)驗(yàn)。如圖所示的絕緣軌道ABCDF處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其中傾斜軌道AB和豎直的圓形軌道光滑，水平軌道BCF粗糙，C為圓形軌道的最低點(diǎn)，BC段長(zhǎng)為L(zhǎng)�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，從距水平面BC高h(yuǎn)=5.4L處的P點(diǎn)由靜止下滑，小球恰能通過(guò)豎直圓形軌道的最高點(diǎn)D而作圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球與水平軌道BCF間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.4，空間所加的電場(chǎng)強(qiáng)度為。請(qǐng)問(wèn)：

小題1:圓形軌道半徑R的大小為多少？
小題2:為使小球不滑出CF，那么水平軌道CF的長(zhǎng)度至少為多少？
小題3:現(xiàn)改變h高度，為使小球最終停在B點(diǎn)，請(qǐng)問(wèn)小球釋放點(diǎn)高度h要滿(mǎn)足什么要求？

小題1:R=2L
小題2:12.5L
小題3:0.8L、1.6L、2.4L三個(gè)解
⑴恰能過(guò)最高點(diǎn)，則，得到（1分）
PD過(guò)程動(dòng)能定理：
（2分）
聯(lián)立以上兩式得到R=2L
(2)小球最終停在CF上，全過(guò)程動(dòng)能定理：
（1分）解得x=12.5L（1分）
(3)為使小球停在B點(diǎn)，則小球不能超過(guò)1/4圓弧，設(shè)到達(dá)1/4圓弧速度剛好為零，根據(jù)動(dòng)能定理得到：，
解得h≤2.8L（2分）
要到達(dá)B點(diǎn)，則小球應(yīng)從圓弧上返回，經(jīng)偶數(shù)次往返運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)速度為0，則（1分）
得到h=0.8nL(n=1、2、3…) 同時(shí)有要滿(mǎn)足h≤2.8L
所以取h=0.8L、1.6L、2.4L三個(gè)解（1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在傾角為30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原來(lái)靜止于斜面上的質(zhì)量為2kg的物體沿斜面向下推了2m的距離，并使物體獲得1m/s的速度，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g取10m/s2，則在這個(gè)過(guò)程中
A．人對(duì)物體做功21JB．合外力對(duì)物體做功1J
C．物體克服摩擦力做功20JD．物體重力勢(shì)能減小40J

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車(chē)做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如下圖所示，運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車(chē)的在AB段加速，到B點(diǎn)時(shí)速度為v0＝20m/s，之后以恒定功率P＝1.8kw沖上曲面BCDE，經(jīng)t＝13s的時(shí)間到達(dá)E點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后水平飛出。已知人和車(chē)的總質(zhì)量m＝180 kg，坡頂高度h＝5m，落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離x＝16m，重力加速度g＝10m/s2。求摩托車(chē)在沖上坡頂?shù)倪^(guò)程中克服阻力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板在光滑的水平面上以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物體豎直向下輕輕地放置在木板上的P處，已知物體m和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。保持木板的運(yùn)動(dòng)速度不變，從物體腳放到木板上到它相對(duì)木板靜止的過(guò)程中，對(duì)木板施一水平向右的作用力F力F要對(duì)木板做功，做功的數(shù)值為           （   ）
A．B．C．mv2D．2mv2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

長(zhǎng)的輕繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為小球，在O下方處，將小球水平向右拋出，忽略空氣阻力的影響，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間繩拉直，繩剛拉直時(shí)與豎直線(xiàn)夾角，已知繩伸直的一瞬間，沿繩方向的速度瞬間減為零。求：

小題1:球水平拋出速度；
小題2:球擺到最低點(diǎn)時(shí)，繩所受拉力。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

．一人用力踢質(zhì)量為2kg的足球，使球由靜止以10m/s的速度沿水平方向飛出，假設(shè)人踢球時(shí)，對(duì)球的平均作用力為2000N，球在水平方向運(yùn)動(dòng)了45m，那么人對(duì)球所做的功為_(kāi)_____________。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

“探究功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，當(dāng)小車(chē)在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、__________(填測(cè)量工具)和________電源(填“交流”或“直流”)．
(2)若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)的速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是________．
A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C．小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)處
D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖13所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩
軌道之間由一條水平軌道(CD)相連，如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放，可以滑過(guò)甲
軌道，經(jīng)過(guò)CD段又滑上乙軌道后離開(kāi)兩圓形軌道，小球與CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其
余各段均光滑.

（1）求小球經(jīng)過(guò)甲圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)小球的速度？
（2）為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設(shè)計(jì)CD段的長(zhǎng)度.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖xoy平面坐標(biāo)系，x軸方向?yàn)樗椒较�，y軸方向?yàn)樨Q直方向，在第一象限內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在第二象限內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與x軸正方向成37°（sin37°="0.6, " cos37°=0.8）,在處一帶電荷量為q的帶電小球由靜止開(kāi)始沿x軸正方向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入第一象限。求：
小題1:帶電小球第一次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)
小題2:帶電小球第一次經(jīng)過(guò)x軸是的動(dòng)能

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