[题目]如图所示.竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m.圆心为O.下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接．一带正电q=5.0×10-3C.质量为m=3.0kg的物块(可视为质点).置于水平轨道上的A点．已知A.B两点间的距离为L=1.0m.物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2.重力加速度为g=10 m/s2.(1)若物块在A点以初速度v0向左运动.恰好能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接．一带正电q=5.0×10-3C、质量为m=3.0kg的物块(可视为质点)，置于水平轨道上的A点．已知A、B两点间的距离为L=1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度为g=10 m/s2.

（1）若物块在A点以初速度v0向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度v0应为多大？

（2）若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中（图中未画出），现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示)；

（3）在（2）问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．

【答案】（1）（2）arcsin （3）1.67m

【解析】试题分析：物块恰好能到达圆周的最高点D，故有：mg=m

对A到D过程，根据动能定理，有：-mg（2R）-μmgL=mvD2-mvO2

联立解得：v0=m/s

（2）对物块，假设物块能滑到C点，从A至C过程，由动能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=mvC2-0

可得vC=0，故物块始终没有脱离轨道

对物块受力分析，可知

故物块在以后运动过程中速度最大时位于B点左侧圆弧上，其与圆心的连线与OB的夹角为θ，且θ=arctan1/3

（3）对物块，由释放至B点速度为0的过程中，由动能定理得：qEL—μmgs=0

解得总路程为：

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A. 保持BC不动，使AB缓慢伸长，则BC所受的力增大

B. 保持AB不动，缓慢转动立柱D，使CA变长，则BC所受的力大小保持不变

C. 保持AB不动，使BC缓慢伸长，则BC所受的力增大

D. 保持AB不动，使BC缓慢伸长且逆时针转动，BC所受的力增大

【答案】BCD

【解析】以结点C为研究的对象，则C点受到绳子的压力TAC与BC杆的支持力的作用TBC，三角形ABC与点C所受的三个力构成的三角形是相似三角形，根据；

A项：根据，BC不变，AB增大，所以TBC减小，故A错误；

B项：根据，AB不变，BC不变，所以TBC不变，故B正确；

C、D项：根据，AB不变，BC增大，所以TBC增大，故C、D正确。

点晴：解决本题关键理解使用动态平衡中的相似三角形的方法条件：其中一个力恒定，另外两个分力方向都发生改变。

【题型】null
【结束】
12

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A. 碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2m/s

B. 碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25m

C. 碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中，两物体间的平均作用力大小为18N

D. A、B在碰后一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功

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A. 小环在B点与金属环间的弹力大于A点的弹力

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A. 合外力做功mgR

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