(12分)如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點.(g取10 m/s2)

求:(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運動時速度的大。
(3)小環(huán)運動到P點的動能.

(1)14.1m/s2;垂直于桿斜向右下方(2)2m/s (3)5J

解析試題分析:(1)小環(huán)在直桿上的受力情況如圖所示.

由平衡條件得:mgsin45°=Eqcos45° ①  
得:    mg=Eq,
離開直桿后,只受mg、Eq作用,則:
Fmg=ma  ②    (1分)
a=g=10m/s2≈14.1 m/s2    
方向與桿垂直斜向右下方. 
(2)設(shè)小環(huán)在直桿上運動的速度為v0,離桿后t秒到達P點,則:
豎直方向:         ③
水平方向:        ④
聯(lián)立解得:
(3)由動能定理得:  ⑤
代入數(shù)據(jù)解得:
考點:動能定理、運動的合成分解

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在豎直向下的勻強電場中,一個質(zhì)量為m帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止滑下,小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來。已知軌道是光滑而又絕緣的,且小球的重力是它所受的電場力2倍。求:

(1)A點在斜軌道上的高度h為多少?
(2)小球運動到最低點時對軌道的最小壓力為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)據(jù)報道:2012年10月14日,奧地利男子費利克斯·鮑姆加特納在美國新墨西哥州東南部羅斯韋爾地區(qū)成功完成高空極限跳傘,從3.9萬米高度起自由落體,創(chuàng)下紀錄;時速達到約1342公里,成為不乘坐噴氣式飛機或航天飛行器而超音速飛行的世界第一人.
(1)設(shè)定鮑姆加特納連同裝備總質(zhì)量為,從距地高H處由靜止開始豎直下落時達到最大速度,打開降落傘后,到達地面時速度可忽略不計,設(shè)定他下落整個過程中各處重力加速度都為.求:
①鮑姆加特納連同裝備從開始下落至到達地面的過程中,損失的機械能;
②由靜止開始下落達到最大速度的過程中,克服阻力所做的功.
(2)實際上重力加速度與距地面高度有關(guān),設(shè)定地面重力加速度數(shù)值為,地球半徑R="6400" km,求距地高度處的重力加速度數(shù)值.(保留三位有效數(shù)字,不考慮地球自轉(zhuǎn)影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)我人民海軍進行某次登陸演練,假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大,吃水太深,只能停錨在離海岸某處。登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上,利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標,若繩索兩端固定好后,與豎直方向的夾角θ=30°,隊員甲先勻加速滑到某最大速度,再靠摩擦勻減速滑至快艇,速度剛好為零,在隊員甲開始下滑時,隊員乙在甲板上同時從同一地點開始向快艇以速度v0=m/s平拋救生圈,第一個剛落到快艇上時,緊接著拋第二個,結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇上的同一位置,取g=10m/s2,不計空氣阻力,求:

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H;
(2)隊員甲在繩索上運動的時間t0及隊員甲在下滑過程中的最大速度v1;
(3)若登陸快艇一開始停在離海岸s=1km處(如圖),登陸快艇額定功率P=5kw,載人后連同裝備總質(zhì)量m=103kg,從靜止開始以額定功率向登陸點加速靠近,到達岸邊時剛好能達到最大速度v2=10m/s,求登陸艇運動的時間t'。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2007年10月24日,我國成功地發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星進入地球軌道后還需要對衛(wèi)星進行10次點火控制。前4次點火,讓衛(wèi)星不斷變軌加速,當衛(wèi)星加速到的速度時進入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去。后6次點火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時的緊急剎車,最終把衛(wèi)星送入離月面h=200km高的工作軌道(可視為勻速圓周運動)。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,,衛(wèi)星質(zhì)量為2350kg,地球表面重力加速度,引力恒量。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)求:
(1)地球的質(zhì)量。
(2)衛(wèi)星從離開地球軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面h=200km的工作軌道上外力對它做了多少功?(忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點。在外力作用下,一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運動,到達B點時撤除外力。已知小球經(jīng)過最高點C時對軌道有向上的壓力為mg/4,重力加速度為g。求:

(1)小球在最高點C的速度;
(2)小球在AB段運動的加速度大小;
(3)小球從D點運動到A點所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長L=5m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.4,順時針轉(zhuǎn)動的速度為V=3m/s。設(shè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊由靜止開始從A點下滑,經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失。小物塊在傳送帶上運動到C點后水平拋出,恰好無碰撞的沿圓弧切線從D點進入豎直光滑圓孤軌道下滑。D、E為圓弧的兩端點,其連線水平。已知圓弧半徑R2=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角,O為軌道的最低點。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:

(1)小物塊在B點的速度大小。
(2)小物塊在水平傳送帶BC上的運動時間。
(3)水平傳送帶上表面距地面的高度。
(4)小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負電。兩板之間存在著勻強電場,兩板間距為d、電勢差為U,在B板上開有兩個間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的O′處,C帶正電、D帶負電。兩板間的距離很近,兩板末端的中心線正對著B板上的小孔,兩板間的電場強度可認為大小處處相等,方向都指向O’。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計,F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計),問:

(1)微粒穿過B板小孔時的速度多大?
(2)為了使微粒能在CD板間運動而不碰板,CD板間的電場強度大小應(yīng)滿足什么條件?
(3)從釋放微粒開始,經(jīng)過多長時間微粒通過半圓形金屬板間的最低點P點?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,水平桌面上放置一個質(zhì)量m=1kg的小木塊,若用木棒擊打木塊使木塊獲得水平方向的初速度v0,木塊沿桌面滑出左端邊沿,落在水平地面上的D點。已知木塊的初速度v0=20m/s,桌面距地面的高度H=3.2m,木塊落地的位置距桌面左端邊沿的水平距離x=4.8m,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)木塊落到地面時的速度大;
(2)木塊離開桌面時的動能;
(3)木塊在桌面上滑行過程中克服摩擦力所做的功。

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