【題目】如圖所示,AB是一傾角為θ=37°的絕緣粗糙直軌道,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30,BCD是半徑為R=0.2m的光滑圓弧軌道,它們相切于B點(diǎn),C為圓弧軌道的最低點(diǎn),整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×103N/C,質(zhì)量m=0.20kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下.已知斜面AB對(duì)應(yīng)的高度h=0.24m,滑塊帶電荷q=﹣5.0×10﹣4C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)滑塊滑到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力.

【答案】(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.4m/s;

(2)滑塊滑到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力是11.36N.方向豎直向下.

【解析】

試題分析:(1)滑塊沿斜面滑下的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理求解滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大小

(2)滑塊從B 到C 點(diǎn),由動(dòng)能定理可得C點(diǎn)速度,由牛頓第二定律和由牛頓第三定律求解.

解:(1)滑塊沿斜面滑下的過(guò)程中,受到的滑動(dòng)摩擦力

f=μ(mg+qE)cos37°=0.96N

設(shè)到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理得

(mg+qE)h﹣

解得 v 1=2.4m/s.

(2)滑塊從B 到C 點(diǎn),由動(dòng)能定理可得:

(mg+qE)R(1﹣cos37°)=

當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),有

FN﹣(mg+qE)=

由牛頓第三定律:F′N=FN

解得:F′N=11.36N,方向豎直向下.

答:(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.4m/s;

(2)滑塊滑到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力是11.36N.方向豎直向下.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大。

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A. AB兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同

B. 電場(chǎng)線(xiàn)從A指向B,所以EAEB

C. A、B在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上,且電場(chǎng)線(xiàn)是直線(xiàn),所以EA=EB

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(1)求圖甲中電壓表的讀數(shù)。

(2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)。

(3)為滿(mǎn)足第(2)問(wèn)中要求,求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。

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A. 波傳播到質(zhì)點(diǎn)c時(shí),質(zhì)點(diǎn)c開(kāi)始振動(dòng)的方向豎直向下

B. 04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)的路程為6 cm

C. 45 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d的加速度正在逐漸減小

D. 6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)e第一次處于波峰位置

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