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如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.求:
 
(1)小球在B点的速度vB .
(2)小球进入电场后滑行的最大距离s2 .
(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?

(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s

解析试题分析:(1)小球在AB段滑动过程中,由机械能守恒
mgs1sinα=mv  可得vB=2 m/s
(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度
a2==-5 m/s2
小球进入电场后还能滑行到最远处C点,BC的距离为s2=="0.4" m
(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vAB=vBC=小球从A到C的平均速度为=
s1+s2=t=t
可得t=0.8 s
考点:带电粒子在复合场中的运动 牛顿第二定律 运动学公式

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面与水平地面平滑连接,水平地面的动摩擦因数为0.25,前方距离斜面底端B点10m处有一个障碍物Q。现有一小孩从斜面上h=3m高处的A点由静止开始滑下,不计小孩到斜面底端时受到的冲击(即到达B点前后瞬间速度大小不变),取g=10m/s2,试回答下列问题:

(1)小孩到达斜面底端时的速度大小是多少?
(2)试通过计算判断,小孩会不会碰到障碍物?
(3)接上述第(2)问,若不碰到障碍物,则小孩停在水平面上的位置距离障碍物有多远?若会碰到障碍物,则为了安全,小孩从斜面上静止开始下滑的高度不得超过多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,光滑水平面上有一木板,质量M=1.0kg,长度L=1.0m.在木板的最左端有一个小铁块(可视为质点),质量m=1.0kg.小铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30.开始时它们都处于静止状态,某时刻起对木板施加一个水平向左的拉力F,g取10m/s2.求:

⑴拉力F至少多大能将木板抽出;
⑵若F=8N将木板抽出,则抽出过程中摩擦力分别对木板和铁块做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向逆时针匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g="10m/s" 2。求:

(1) 木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功;
(2) 木块滑到底的过程中,因摩擦产生的热量。 

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一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计。求:
(1) 客车运行速度的大小;
(2) 货车运行加速度的大小。

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(11分)如图所示,A是一个质量为1×10-3kg表面绝缘的薄板,薄板静止在光滑的水平面上,在薄板左端放置一质量为1×10-3kg带电量为q=1×10-5C的绝缘物块,在薄板上方有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右,大小E1=3×102V/m的电场,薄板和物块开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为E2=1×102V/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,薄板正好到达目的地,物块刚好到达薄板的最右端,且薄板和物块的速度恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数µ=0.1,(薄板不带电,物块体积大小不计,g取10m/s2)求:

(1)在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大;
(2)电场E2作用的时间;(3)薄板的长度和薄板移动的距离.

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如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6m.木块从静止开始向下作匀加速运动,经过2s到达地面.求:

(1)木块下滑的加速度a的大小;
(2)画出木块的受力示意图(画在图右的木块上);
(3)木块与墙壁之间的动摩擦因数(g取10m/s2).

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(12分)一物体以4m/s的速度滑上光滑斜面做匀减速直线运动,途经A、B两点,已知物体在A点时的速度是B点时速度的2倍,由B点再经过0.5s物体滑到顶点C点时速度恰好为零,已知AB=75cm,求:

(1)斜面的长度;
(2)物体由底端D点滑到B点时所需要的时间。

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(14分)如图,甲、乙两运动员正在训练接力赛的交接棒.已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持8m/s的速度跑完全程.设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,加速度大小为2.5m/s2. 乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲、乙相遇时完成交接棒.在某次练习中,甲以v=8m/s的速度跑到接力区前端s0=11.0m处向乙发出起跑口令.已知接力区的长度为L=20m.求:
 
(1)此次练习中交接棒处离接力区前端(即乙出发的位置)的距离.
(2)为了达到理想成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令?
(3)在(2)中,棒经过接力区的时间是多少?

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