（8分）如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向
(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

(1)m/s  (2) 

解析試題分析：(1)設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v，則       (1分)
滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中：
      (2分)
聯(lián)立方程組，解得：m/s              (1分)
(2)設(shè)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為，則從開始運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程：
       (2分)
又在P點(diǎn)時(shí)：      (1分)
代入數(shù)據(jù)，解得：      (1分)
考點(diǎn)：考查向心力公式和動(dòng)能定理在圓周運(yùn)動(dòng)中的綜合應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖，水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌，其MN、PQ邊的電阻不計(jì)，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MN與MP的夾角為135°，PQ與MP垂直，MP邊長(zhǎng)度小于1m。將質(zhì)量m=2kg，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點(diǎn)G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時(shí)的電流強(qiáng)度相等。

（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH處所受的安培力大小FA。
（2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移動(dòng)距離2m到達(dá)EF所需時(shí)間Δt。
（3）在棒由GH處向左移動(dòng)2m到達(dá)EF處的過(guò)程中，外力做功W=7J，求初速度v3。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）在光滑水平面上，原來(lái)靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過(guò)時(shí)間ｔ、通過(guò)位移Ｌ后，動(dòng)量為ｐ、動(dòng)能為Ek ,則:
(1)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求經(jīng)過(guò)時(shí)間2ｔ后物體的動(dòng)能；
(2)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求通過(guò)位移2Ｌ后物體的動(dòng)量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R＝0．5m的圓弧BC平滑連接，現(xiàn)有一物塊從豎直軌道上的Q點(diǎn)由靜止開始釋放，已知QC間的長(zhǎng)度R＝0．5m，物塊的質(zhì)量m＝0．2kg，物塊與AB和CD軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0．5，重力加速度g取10m／s2，求；

（1）物塊下滑到水平面后，距離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離s為多少?
（2）若整個(gè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1．0×106V／m，并使物塊帶電，帶電量為q＝＋2．0×10－6C，所有接觸面均絕緣，現(xiàn)使帶電物塊從水平面上的P點(diǎn)由靜止開始釋放（P點(diǎn)未在圖中標(biāo)出），要想使物塊剛好能通過(guò)Q點(diǎn)，PB間的長(zhǎng)度L為多少?
（3）在符合第二問(wèn)的基礎(chǔ)上，物塊到達(dá)圓弧上C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，兩平行金屬板長(zhǎng)度l不超過(guò)0.2 m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的U－t圖象如圖乙所示．在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無(wú)界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.01 T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0＝105 m/s射入電場(chǎng)中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向．磁場(chǎng)邊界MN與中線OO′垂直．已知帶電粒子的比荷＝108 C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)．

(1)在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度當(dāng)做恒定的．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這種處理能夠成立的理由；
(2)設(shè)t＝0.1 s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大��；
(3)對(duì)于所有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試判斷：d的大小是否隨時(shí)間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上，能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角．板上一根長(zhǎng)為l=0.60m的輕細(xì)繩，它的一端系住一質(zhì)量為的小球P ，另一端固定在板上的O點(diǎn)．當(dāng)平板的傾角固定為時(shí)，先將輕繩平行于水平軸MN拉直，然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0＝3.0m/s ．若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（取重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(10分). “┙”型滑板，（平面部分足夠長(zhǎng)），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L(zhǎng)1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，小物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，初始時(shí)刻，滑板與小物體都靜止，試求：

(1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前小物體的速度v1多大？
(2)若小物體與A壁碰后相對(duì)水平面的速度大小為碰前的，碰撞時(shí)間極短，則碰撞后滑板速度多大？（均指對(duì)地速度）
(3)若滑板足夠長(zhǎng)，小物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場(chǎng)力做功為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后，進(jìn)入半徑為R光滑的半圓形軌道，從圓弧的最高點(diǎn)飛出恰好落在出發(fā)點(diǎn)上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．

（1）求小物塊運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大小和此時(shí)小物塊對(duì)軌道的壓力．
（2）求小物塊的初速度v0．
（3）若軌道粗糙，則小物塊恰能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)．求小物塊在這個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖（a）所示，水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R＝0．5m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn)，桌面CD長(zhǎng)L＝1 m，高h(yuǎn)2＝0．5m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)距桌面的高度h1＝0．2m，小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖（b）是－F的圖像，取重力加速度g＝10m／s2．


（1）試寫出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式；
（2）小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?
（3）若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第（2）問(wèn)中的值開始由C到D均勻減少，且在D點(diǎn)恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?

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