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(10分)如图所示,在一个大小为V/m,方向水平向左的匀强电场中,有一个小物块,质量为80g,带正电荷,与水平轨道之间的动摩擦因数0.2,在水平轨道的末端处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为40cm,取10m/s2,求:

(1)若小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平轨道的哪个位置释放?
(2)如果在第(1)问的位置释放小物块,当它运动到(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?
(1)20N  (2)3.0N

试题分析:(1)物块能通过轨道最高点的临界条件是解得v="2m/s" (2分)
设小物块释放位置距处为,则由动能定理
(2分)
解得,即小物块应该从在水平位置距处为20m处开始释放(1分)
(2)P点到最高点由动能定理:(2分)
物块到P点时,(2分)
解得 由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力为3.0N(1分)...
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,一根长为1.8m,可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB,两端分别固定质量1kg相等的两个球,已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放,求:

(1)轻杆转到竖直位置时两球的速度?
(2)轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大?
(3)求在从A到A’的过程轻杆对A球做的功?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2m/s。木板左侧有一个与木板A等高的固定物体C。已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2

(1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块 B在木板A上滑行的距离L应是多少;
(2)若木板足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度v;
(3)若木板A长为0.48m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m,第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg,沿斜面轨道滑下,滑入第一个圆管形轨道(假设转折处无能量损失),挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离h=1m。g取10 m/s2,管的内径忽略不计,人可视为质点。

求:(1)挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?(2)CD部分的长度是多少?(3)挑战者入水时速度的大小和方向?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一带电小球质量为,用丝线悬挂于O点,在竖直面内摆动,最大摆角为600,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为   (   )
A.0B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时,乙电荷向甲运动,速度为6 m/s,甲的速度为0。之后,它们仅在相互静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的速度(v)—时间(t)图象分别如图中甲、乙两曲线所示.则由图线可知    (      )
A.两电荷的电性一定相同
B.t1时刻两电荷的电势能最大
C.0~t2时间内,两电荷间的相互静电力一直增大
D.t1~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为、质量为的小球,以初速度从斜面底端A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为,则(       )

A.A、B两点间的电压一定等于
B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值为
D.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

分)如图所示,空间存在着强度E=方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m、电荷量q的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.求:

(1)小球运动最高点时的速度;
(2)细线能承受的最大拉力;
(3)从断线开始计时,在t=时刻小球与O点的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,两带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置,两板间的距离d=0.4m,现将一质量m=1.0×102kg、电荷量q=+4×105C的带电小球从两极板上方A点,以v0=2m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰从M板顶端位置无碰擦地进入板间,做直线运动,直至打在N板上的B点,设空气阻力不计,g=10m/s2,匀强电场只存在于M、N之间,求:

⑴小球进入电场时的速度大小和方向;
⑵两极板间的电势差U;
⑶小球到达B点时的动能。

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