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【题目】如图所示,在E=103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=40 cm,一带正电荷q=104 C的小滑块质量为m=40 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2,问:

(1)要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?

(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)

(3)小滑块经过C点后最后落地,落地点离N点的距离多大?

【答案】(1)v=2 m/s,L=20 m (2)1.5N (3)0.6m

【解析】

试题(1)在复合场中圆的最高点不再是没有电场时的最高点了,要使物体做圆周运动,则物体受到的电场力和重力刚好充当向心力,圆环对物体没有力的作用,即,解得此时重力与电场力的合力方向与竖直方向夹角为37°,设滑块应在水平轨道上离Nx处释放,过程中重力,摩擦力做负功,电场力做正功,所以可得,解得x=2.09m

2)设在P点时的速度为,则,根据牛顿第二定律可得,联立两式解得N=2.4N

练习册系列答案
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【题目】某物体的位移时间图象如图所示,若规定向东为正方向.

(1)试求物体在OACDDE各阶段的速度大小及方向

(2)在图中作出12秒内的速度时间图象.

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【题目】如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m,电荷量为q的带负电的小球,另一端固定在O点,把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零,以下说法正确的是(

A. 小球重力与电场力的大小关系是

B. 小球重力与电场力的大小关系是

C. 小球在B点时,细线拉力T=2qE

D. 小球在B点时,细线拉力

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【题目】如图所示,两根直木棍ABCD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一个圆筒从木棍的上部以初速度v0匀速滑下。若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离减小后固定不动,仍将圆筒放在两木棍上部以初速度v0滑下,下列判断正确的是

A. 圆筒仍匀速滑下 B. 圆筒匀减速下滑

C. 圆筒匀加速下滑 D. 以上三种运动均有可能

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【题目】如图所示,板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成600角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m、带电荷量为q的小球由O点静止释放,沿直线OA从电容器的中线水平进入,最后刚好打在电容器的上极板右边缘,OA的距离,求:


(1.)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小;
(2.)小球刚进入电容器C时的速度的大小;
(3.)电容器C极板间的电压U.

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【题目】如图所示,质量为m=0.1kg的小物块在沿斜面向上的外力F作用下,静止于倾角为θ=37°的固定的足够长的斜面上的A点。已知小物块与斜面间的摩擦因数为,设小物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则

(1)求外力F的取值范围;

(2)若将外力F大小改为1.5N,方向不变,小物块仍由A点静止释放,作用2s后撤去该力,求小物块上升的最大高度h及从撤去该力后至小物块再次返回A点时所用时间t。

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【题目】在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫科学假说法

B. 根据速度定义式,当时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法

C. 伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律推理得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法

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【题目】如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A点开始冲上斜面,到达某一高度后又返回A点,斜面与滑块之间有摩擦.下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图象,可能正确的是( )

A.

B.

C.

D.

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【题目】两个质量都是0.2kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为=0.1 kg的子弹以=140 m/s的水平速度射向A,如图所示。射穿A后,进入B并同B一起运动,测得A落点到桌边缘的水平距离10m,桌面距地面高度5m。求:

(1)当子弹穿出砂箱A时,子弹的速度

(2)沙箱B落点到桌边缘的水平距离

(3)子弹在砂箱A、B中穿行时分别产生多少热量。

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