精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(12分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一个质量为m、电量为+q的小球从水平轨道上的A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,小球可视为质点,小球运动到C之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零)。已知A、B间的距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,

α

 
D
 

求:①电场强度E的大小;
②小球在圆轨道上运动时的最大速率;
③小球对圆轨道的最大压力。
   ②   ③

试题分析:①设小球过C点时的速度为vc,小球从A到C的过程中由动能定
理得           
由平抛运动可得  和
联立可得
②设小球运动到圆周D点时的速度最大且为v,如图所示,OD与
竖直方向的夹角为α,由动能定理

由数学知识可得,当α=45°时动能最大
由此可得:
③由于小球在D点时的速度最大,且此时电场
力与重力的合力恰如沿半径方向。所以
 代入数据得
点评:本题学生要清楚小球在AB段做匀加速直线运动,进入圆轨道后做圆周运动,从C到P做平抛运动,然后用相应的规律去解题。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m,速度为v0的子弹,水平射入一固定的地面上质量为M的木块中,深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上,欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L,则其水平速度应为__________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一木块由A点自静止开始下滑,沿ACEB运动且到达B点时恰好静止,设动摩擦因数μ处处相同,转角处撞击不计,测得AB两点连线与水平夹角为θ,则木块与接触面间μ为 (     )
A.cotθB.tanθC.cosθD.sinθ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,粗糙的斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于,整个装置竖直放置,是最低点,圆心角与圆心等高.圆弧轨道半径0.5 m,斜面长。现有一个质量0.1 kg的小物体从斜面上端点无初速下滑,物体与斜面之间的动摩擦因数为(已知,g=10m/s2)。求:

(1)物体第一次通过点时的速度大小和对点处轨道的压力各为多大?
(2)物体第一次离开点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,则最高点点之间的高度差为多大?
(3)物体从空中又返回到圆轨道和斜面.多次反复,在整个运动过程中,物体点处轨道的最小压力为多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

现有一水平速度为V0的子弹,恰好能垂直射穿9块叠在一起的厚度相等、材料相同固定的木板,若将子弹视为质点,子弹所受的阻力恒定,则子弹在刚穿过第五块木板时的速率为:(  )
A.B. C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在2009年10月全运会上,跳水运动员从10米高处的跳台跳下,设水的平均阻力均为运动员体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为
A.1mB.3mC.5mD.7m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场,A、B为该匀强电场中的两个等势面。现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动,如图所示。经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,则下列判断正确的是

A.等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m。带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则
A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.在最低点球对环的压力为(mg+qE)
D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动,其滑动的痕迹可以明显地看出,这就是我们常说的刹车线.由刹车线的长短可以得知汽车刹车前后速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.某汽车质量为1.0×103 kg,刹车前正在做匀速直线运动,运动中所受阻力是车重力的0.1倍.若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.7倍,刹车线长14 m,g取10 m/s2,求:
(1)刹车前该汽车的速度大小;
(2)刹车前该汽车牵引力的功率.

查看答案和解析>>

同步练习册答案