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【题目】如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,ABCD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10–4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0 m,带电体与轨道ABCD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(取g=10 m/s2

1)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时的速度大小;

2)带电体运动第一次到圆弧轨道C点时,带电体对轨道的压力;

3)带电体最终停在何处。

【答案】(1)10m/s (2) 48N,方向水平向右 (3)

【解析】

1)设带电体到达C点时的速度为v,从AC由动能定理得:

解得

2)在C点由牛顿第二定律得

N=48N

牛顿第三定律得,带电体对轨道的压力N=48N,方向水平向右

3)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从CD由动能定理得:

解得

在最高点,带电体受到的最大静摩擦力

重力

因为

所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。

1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)A为运动的起点,则应选________段来计算A碰前的速度。应选________段来计算AB碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)

2)已测得小车A的质量m10.4kg,小车B的质量为m20.2kg,则碰前两小车的总动量为_____kg·m/s,碰后两小车的总动量为______kg·m/s。(保留三位有效数字)

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【题目】在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s,已知t=0时刻,波刚好传播到x=40m处,如图所示,在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是_____

A. 波源开始振动时方向沿y轴负方向

B. t=0开始经0.15sx=40m处的质点运动的路程为0.6m

C. 接收器在t=2s时才能接收到此波

D. 若波源向x轴正方向运动,接受器接收到波的频率可能为9Hz

E. 若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇,不能产生稳定的干涉图样

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【题目】如图所示,一长方体放置于粗糙水平地面上,物块A由跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地升起,使绳子偏离竖直方向一个角度,在此过程中物块A和长方体始终处于静止状态,则

A. 长方体对物块A的摩擦力一直减小

B. 地面对长方体的支持力保持不变

C. 地面对长方体的支持力一直增大

D. 地面对长方体的摩擦力一直增大

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【题目】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:

A.直流电源3V(内阻不计)

B.直流电流表0300mA(内阻约为

C.直流电流表03A(内阻约为0.025Ω

D.直流电压表03V(内阻约为3.0kΩ

E.滑动变阻器100Ω0.5A

F.滑动变阻器10Ω2A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

1)实验中电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(均填写仪器前的字母);

2)根据所提供器材,在线框中画出实验电路图___

3)如图甲是此实验的器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在上问中所画的电路图,补充完成图中实物间的连线___

4)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____。(选填左端”“右端正中间);

5)由于电路故障,电压表和电流表均有读数,但调节滑动变阻器,它们的读数不能为零。其故障的原因是__________之间的导线发生断路(填图甲中导线两端的编号);

6)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示,图中所描绘不是直线,某同学分析实验结论时对出现曲线的原因给出以下理由,其中正确的是_____

A.实验时操作错误,从而使读数错误。

B.小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化

C.电路中的连接点有接触不良的现象

D.改描IU曲线可能变为直线

7)根据实验数据,画出小灯泡IU图线如图所示。由此可知,当电压为0.75V时,小灯泡的灯丝电阻是_____Ω。(计算结果保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,一平行板电容器两极板的U=12 V且始终与直流电源连接,电容C=3.0×1010F,两极板间距离d=1.2×103m,取g=10 m/s2,求:

(1)该电容器所带电量.

(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×103kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?

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【题目】在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器打点周期为T,打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续4个点ABCD.测出B点距起始点的距离为,点BC间的距离为,点CD间的距高为.已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则起始点O到打下C点的过程中:

1)重锤重力势能的减少量为__________.

2)重锤动能的增加量为=___________.

3)正常来说________(填“>”、“<”或“二”).

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【题目】如图所示,电源电动势E=9V,内电阻r=4.5Ω,变阻器Rl的最大电阻Rm=5.0Ω,R2=1.5Ω,R3=R4=1000Ω,平行板电容器C的两金属板水平放置.在开关Sa接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,在平板电容器正中央引入一带电微粒,也恰能静止.那么(  )

A. 在题设条件下,接入电路的阻值为,电源的输出功率为

B. 引入的微粒带负电,当开关接向未接触的过程中,微粒将向下运动

C. 在题设条件下,的阻值增大时,两端的电压增大

D. 在题设条件下,当开关接向b后,流过的电流方向为

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【题目】如图所示,细线上端固定于O点,其下端系一小球,静止时细线长L.现将悬线和小球拉至图中实线位置,此时悬线与竖直方向的夹角θ60°,并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球,然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放,它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体,它们一起摆动中可达到的最大高度是(  )

A. B. C. D.

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