【題目】如圖所示,在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40cm,一帶正電荷q=104C的小滑塊質(zhì)量為m=40g,與水平軌道間的動摩因數(shù)m=0.2,取g=10m/s2,求:

1)要小滑塊能運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

2)這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時對軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))

【答案】120cm21.5N

【解析】試題分析:在小滑塊運(yùn)動的過程中,摩擦力對滑塊和重力做負(fù)功,電場力對滑塊做正功,根據(jù)動能定理可以求得滑塊與N點(diǎn)之間的距離;在P點(diǎn)時,對滑塊受力分析,由牛頓第二定律可以求得滑塊受到的軌道對滑塊的支持力的大小,由牛頓第三定律可以求滑塊得對軌道壓力;

1)設(shè)滑塊與N點(diǎn)的距離為L,

分析滑塊的運(yùn)動過程,由動能定理可得,

小滑塊在D點(diǎn)時,重力提供向心力,所以

代入數(shù)據(jù)解得

2)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時,對全過程應(yīng)用動能定理可得,

P點(diǎn)時由牛頓第二定律可得,解得

由牛頓第三定律可得,滑塊通過P點(diǎn)時對軌道壓力是1.5N

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】為確保彎道行車安全,汽車進(jìn)入彎道前必須減速.如圖所示,AB為進(jìn)入彎道前的平直公路,BC為水平圓弧形彎道.已知AB段的距離SAB=14m,彎道半徑R=24m.汽車到達(dá)A點(diǎn)時速度vA=16m/s,汽車與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2 . 要確保汽車進(jìn)入彎道后不側(cè)滑.求汽車

(1)在彎道上行駛的最大速度;
(2)在AB段做勻減速運(yùn)動的最小加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將帶電荷量為6×106 C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服電場力做功為3×105 J,再從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功為1.2×105 J,求:

(1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中,電勢能共改變了多少?

(2)若規(guī)定A點(diǎn)電勢為零,則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少?

(3)若規(guī)定B點(diǎn)電勢為零,則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某帶電粒子僅在電場力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),電場線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動軌跡如圖所示,可以判定( )

A. 粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度

B. 粒子在A點(diǎn)的動能小于它在B點(diǎn)的動能

C. 粒子在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能

D. 電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩平行金屬板間為勻強(qiáng)電場,不同的帶電粒子都以垂直于電場線的方向飛入該勻強(qiáng)電場(不計(jì)重力),要使這些粒子經(jīng)過勻強(qiáng)電場后有相同大小的偏轉(zhuǎn)角,則它們應(yīng)具備的條件是( 。

A. 有相同的動能和相同的比荷

B. 有相同的速度和相同的質(zhì)量

C. 有相同的速度和相同的比荷

D. 只要有相同的比荷就可以

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,半徑R=05m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CDC處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn).半徑OA、OCOB的夾角分別為53°37°.將一個質(zhì)量m=05kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)左側(cè)高為h=08m處的P點(diǎn)水平拋出,恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道.已知物體與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ=08,重力加速度g=l0m/s2,sin37°=06,cos37°=08,求:

1)物體水平拋出時的初速度大小v0

2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時,對圓弧軌道壓力大小FN;

3)物體在軌道CD上運(yùn)動的距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平面上放置一物塊,第一次以水平恒力F1作用于物塊,經(jīng)時間t1后撤去此力,物塊通過總位移S后停下來,第二次以水平恒力F2作用于物塊,經(jīng)時間t2后撤去此力,物塊也通過總位移S后停下,已知F1>F2,則以下說法正確的是 ( )

A. 水平推力所做的功W1>W2

B. 水平推力所做的功W1=W2

C. F1對物體m1的沖量較小

D. 摩擦力對m2的沖量較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(10分)有一個冰上滑木箱的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點(diǎn)開始用力推箱一段時間后,放手讓箱向前滑動,若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗。其簡化模型如圖所示,AC是長度為L1=7 m的水平冰面,選手們可將木箱放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推箱,BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1 m,木箱的質(zhì)量m=50 kg,木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直線運(yùn)動,若木箱可視為質(zhì)點(diǎn),g取10 m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功,試求:

(1)推力作用在木箱上時的加速度大;

(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在楔形木塊的斜面與豎直墻間靜止著一個光滑球。這時楔形木塊對水平地面的摩擦力為f,光滑球?qū)π泵娴膲毫?/span>N,若在光滑球的最高點(diǎn)再施加一個豎直向下的外力F,木塊仍處于靜止,則N、f變化情況是 ( )

A. N增大,f不變

B. N、f都增大

C. N不變,f增大

D. N增大,f變化情況不能確定

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