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如图,水平匀强电场的电场强度为E,一个带电小球质量为m,轻质的绝缘细线长为L,静止时小球位于A点,细线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,(sin370=0.6;cos370=0.8)求:

(1)小球带何种电荷?电荷量多少?
(2)现将小球拉回到竖直方向(图中B点),后由静止释放,小球通过A点位置时的速度大小是多少?
(3)若将小球到水平方向(图中C点)由静止释放,则小球通过A点位置时细线对小球的拉力为多大?

(1)负 (2)  (3)

解析试题分析:(1)小球带负电荷        2分
由平衡可知       2分
解得      2分
(2)小球由B点摆到A点的过程由动能定理
         3分
解得         3分
(3)小球由C点摆至B点过程由动能定理
        2分
小球在B点由牛顿第二定律有
         2分
联解以上各式可得细线对小球的拉力为
        2分
考点:本题考查库仑定律、动能定理、牛顿第二定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)
如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2。求:

(1)在撤去力F时,滑块的速度大小;
(2)滑块通过B点时的动能;
(3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)在竖直平面内固定一轨道ABCO, AB段水平放置,长为4 m,BCO段弯曲且光滑,轨道在O点的曲率半径为1.5 m;一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A(-7,2)点由静止开始运动,到达原点O时撤去恒力F,水平飞出后经过D(6,3)点。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
⑴圆环到达O点时对轨道的压力;
⑵恒力F的大小;
⑶圆环在AB段运动的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q> 0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,

求:(1)电场强度的大小E、
(2)质点经过a点和b点时的动能。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图甲所示,一物块质量为m=2kg,以初速度从O点沿粗糙的水平面向右运动,同时受到一水平向左的恒力F作用,物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示,求:
(1)恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ;
(2)物块在4秒内的位移大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在水平放置的圆盘边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h= 1.25m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F="4" N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置以角速度ω="2π" rad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块上一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。(重力加速度取10m/s2。)

(1)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度
(2)求拉力所做的最少的功

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

遥控电动赛车的比赛中有一个规定项目是“飞跃壕沟”,如图所示,比赛中要求赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后跃过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的质量m=1.0kg、额定功率P="10.0" W、在水平直轨道上受到的阻力恒为f="2." 0 N, BE的高度差h="0." 45 m,BE的水平距离x="0." 90 m。赛车车长不计,空气阻力不计,g取10m/s2

(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要跃过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)比赛中,若赛车在A点达到最大速度vm后即刻停止通电,赛车恰好能跃过壕沟,求AB段距离s。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m , θ="60" 0,小球到达A点时的速度 v="4" m/s 。(取g ="10" m/s2)求:

(1)小球做平抛运动的初速度v0
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m=1 kg, 木板的质量M=4 kg, 长L=2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:

(1)要使木块能滑离木板, 水平恒力F作用的最短时间;
(2)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力;

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