精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,质量为0.2kg的物体带正电,其电量为4×10﹣4C,从半径为0.3m光滑的 圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4,整个装置处于E=103N/C的竖直向下的匀强电场中.(g取10m/s2)求:

(1)物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力;
(2)物体在水平面上滑行的最大距离.

【答案】
(1)解:对物体从A运动到B由动能定理有:

物体运动到B点由牛顿第二定律有:

由牛顿第三定律有:N′=N

代入数据得N′=7.2N

故物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力为7.2N.


(2)解:对全程同样由动能定理有:mgR+qER﹣μ(mg+qE)L=0

代入数据得:L=0.75m

故物体在水平面上滑行的最大距离为0.75m.


【解析】(1)根据动能定理求出物体运动到B点的动能,在B点,在竖直方向上受到重力、电场力和支持力,三个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出物体对轨道的压力.(2)对物体静止释放到最终速度为零整个过程运用动能定律,求出物体在水平面上滑行的最大距离.
【考点精析】关于本题考查的向心力和动能定理的综合应用,需要了解向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力;应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷才能得出正确答案.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,电压U保持不变,理想变压器的原线圈电路中连接者可变电阻R和灯泡a,副线圈电路中接着灯泡b.若将可变电阻R的阻值增大,则下列说法正确的是( )

A.灯泡a变亮,灯泡b变暗
B.灯泡a变暗,灯泡b变亮
C.灯泡a、灯泡b都变亮
D.灯泡a、灯泡b都变暗

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m.电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上,导轨电阻不计,现使金属棒ab由静止开始下滑0.7m 后以5m/s的速度匀速运动.(g=10m/s2

求:
(1)金属棒的质量m;
(2)在导体棒下落2.70m内,回路中产生的热量Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,在x轴上方有水平向左的匀强电场,电场强度为E,在x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一个不计重力的正离子从M点垂直磁场方向,以垂直于y轴的速度v射入磁场区域,从N点以垂直于x轴的方向进入电场区域,然后到达y轴上P点,

(1)若OP=ON,则入射速度应多大?
(2)若正离子在磁场中运动时间为t1 , 在电场中运动时间为t2 , 则t1:t2多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点,若不计重力,则( )

A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在压强p﹣温度T的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收热量为9J.图线AC反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零.求:

(1)从状态A到状态C过程,该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1
(2)从状态A到状态B过程,该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4(如图乙),电脑始终处于静止状态,则( )

A.电脑受到的支持力变小
B.电脑受到的摩擦力变大
C.散热底座对电脑的作用力不变
D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m的小球,用OB和O′B两根轻绳吊着,两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°,这时OB绳的拉力大小为F1 , 若烧断O′B绳,当小球运动到最低点C时,OB绳的拉力大小为F2 , 则F1:F2等于( )

A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一列车A的制动性能经测定,当它以标准速度V0=20m/s在平直轨道上行驶时,制动后需x=400m才停下.现列车A正以V0=20m/s的速度在平直轨道上行驶,由于信号系统故障,司机发现前方S1=200m处一货车B正以VB=6m/s的速度同向匀速行驶,于是立即刹车制动,求:

1两车是否会发生撞车事故?(要求列式)

2A车在前以V1=10m/s的速度刹车制动,在它后面S1=20m处旁边车道有一货车B正以VB=6m/s的速度同向匀速行驶,多长时间两车相遇?

查看答案和解析>>

同步练习册答案