如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=37°方向斜向右上方,电场强度为E。质量为m的小球带正电,以初速度v0=16m/s从A点开始运动,初速度方向与电场方向一致,其中。经过一段时间t,小球经过与A点在同一水平线上的B点。求
① 小球从A点运动到B点的时间t。
② A、B两点之间的距离L。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2。求:
(1)小车的长度L;
(2)A在小车上滑动的过程中产生的热量;
(3)从A、B开始运动计时,经5s小车离原位置的距离。
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(10分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率是多大
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如图,质量m=2.5kg的物体A,在水平推力F的作用下,恰能沿倾角为θ=37°的斜面匀速上滑,g取10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若A与斜面间动摩擦数为μ=0.5,求F。
(2)若斜面是光滑的,推力F=15N,方向为平行斜面向上,为使A在斜面上运动的加速度大小小于1m/s2,求倾角的正弦值sinθ的范围。
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(12分)如图所示,半径的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为=1.25m,现将一质量=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以的速度水平飞出(取).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
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(16分)如图所示,半径为R的光滑圆周轨道固定在竖直面内,轨道底部有一质量为的小球,以初速度沿轨道向上运动,求:
(1)小球运动到轨道最高点C时对轨道的压力大小?
(2)若大小可调节,小球在运动过程中出现脱轨现象,则的大小范围?
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(14分)某同学玩“弹珠游戏”装置如图所示,S形管道BC由两个半径为R的1/4圆形管道拼接而成,管道内直径略大于小球直径,且远小于R,忽略一切摩擦,用质量为m的小球将弹簧压缩到A位置,由静止释放,小球到达管道最高点C时对管道恰好无作用力,求:( )
⑴小球到达最高点C的速度大小;
⑵若改用同样大小质量为2m的小球做游戏,其它条件不变,求小球能到达的最大高度;
⑶若改用同样大小质量为m/4的小球做游戏,其它条件不变,求小球落地点到B点的距离。
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如图所示:在桌面上有一张纸,纸上面有一个小木块,小木块到桌子边缘的距离L=0.75m,用力迅速把纸从木块下面抽出,小木块滑离纸面后,又在桌面上滑动,滑出桌面后落到水平地面上,落点到桌边的水平距离为0.4m,桌面离地面高度为0.8m,木块与纸面和桌面的动摩擦因数分别为0.4和0.6.g取l0m/s2.求:从小木块下面抽出纸所用时间?
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(15分)如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节,下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内,一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出,今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF,改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2)
⑴某一次调节后,D点的离地高度为0.8m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4m,求小球经过D点时的速度大小;
⑵求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径。
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