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【题目】如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道半径为R。一质量为m的小物块(可视为质点)从斜直轨道上的A点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。A点距轨道最低点的竖直高度为3R,距圆心的水平距离为4R。已知重力加速度为g

(1)求小物块通过圆形轨道最高点C时速度的大小和轨道对小物块压力F的大小;

(2)现使小物块带电,其电荷量为+q,并在空间加一水平向右的匀强电场,小物块仍从A点由静止开始下滑,小物块到达C点时,轨道对小物块的压力为(1)中压力F的两倍,求所加匀强电场场强E的大小

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:AC的过程中机械能守恒,且在C点时,重力和轨道与小球的支持力的合力提供向心力,列出公式,即可求得小物块通过圆形轨道最高点C时速度v的大小和轨道对小物块支持力F的大小若在空间加水平向右的匀强电场,仍然可以根据动能定理和向心力的公式求得结果

(1)根据机械能守恒定律有

根据牛顿第二定律有

联立以上各式代入数据得:   

(2)设加电场后小物块到达C点时的速度为,牛顿第二定律有

根据动能定理

根据牛顿第二定律有

联立以上各式得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足,在这样的恶劣天气中,甲.乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前.甲在后同向行驶。某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,两辆车刹车时的图像如图,则( )

A. 若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于

B. 若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于

C. 若两车发生碰撞,则一定是在刹车后之内的某时刻发生相撞

D. 若两车发生碰撞,则一定是在刹车后以后的某时刻发生相撞

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上.一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg.长为L=36m的轻绳上端系于O点,下端系一物块AmA=3kg.拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kgm2=1kg的两个物块12,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点.AB都可以看成质点.取g=10m/s2.求:

1)设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小.

2)物块A炸裂时增加的机械能△E

3)在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现要验证当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干.实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字.

1)用天平测出小车的质量m

2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t

3)用米尺测量A1A2之间的距离s.则小车的加速度a=

4)用米尺测量A1相对于A2的高度h.则小车所受的合外力F=

5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使mh的乘积不变.测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t.请说出总质量与高度的乘积不变的原因

6)多次测量mt,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条 线,则可验证当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比这一规律.

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【题目】如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形匀强磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为Bkt(常量k>0),方向垂直纸面向外。回路中定值电阻R1R0滑动变阻器R2的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器正中央,其余电阻不计,电容器的电容为C,求:

(1)感应电动势;

(2)电容器的a极板带正电还是负电?电量多大。

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【题目】如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q的小球P。带电荷量分别为-q+2q的小球MN。由绝缘细杆相连,静止在桌面上。PM相距L[学科 网PMN视为点电荷。下列说法正确的是

A. MN的距离大于L

B. PMN在同一直线上

C. P产生的电场中,MN处的电势相同

D. MN及细杆组成的系统所受合外力为零

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【题目】如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,其上面放一个质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接.现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做的功分别为W1W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,小球的电荷量保持不变,则上述过程中(  )

A. 小球的电势能增加W2

B. 弹簧弹性势能最大值为mv2W1W2

C. 弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和可能一直在减小

D. 小球和弹簧组成系统的机械能增加W2

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【题目】如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,试求:(g=10 m/s2)

(1)工件开始时的加速度a

(2)工件加速到2 m/s时,工件运动的位移;

(3)工件由传送带左端运动到右端的时间.

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【题目】6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。

完成下列填空:

1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg

2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;

3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

序号

1

2

3

4

5

mkg

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)

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