如圖所示,水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接,半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎直線,整個裝置處于方向水平向右,大小為103V/m的勻強電場中,一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷,在電場力作用下由靜止開始運動,不計一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它運動的起點離A為L,它恰能到達軌道最高點B,求小球在B點的速度和L的值.
(2)若它運動起點離A為L=2.6m,且它運動到B點時電場消失,它繼續(xù)運動直到落地,求落地點與起點的距離.

【答案】分析:(1)小球恰好到達B點時,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可求出小球經(jīng)B點時的速度,對從靜止到B過程,運用動能定理列式求解L.
(2)小球離開B點,電場消失,小球做平拋運動.先運用動能定理求出小球到達B點時的速度,再根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解落地點與起點的距離.
解答:解; (1)因小球恰能到B點,則在B點,有mg=m

小球從靜止運動到B過程,由動能定理,有 
則得
(2)小球離開B點,電場消失,小球做平拋運動,設落地點距B點距離為s,由動能定理得:
小球從靜止運動到B有

對于平拋運動,有
 

水平位移大小為

答:
(1)若它運動的起點離A為L,它恰能到達軌道最高點B,小球在B點的速度為2m/s,L的值為1m.
(2)若它運動起點離A為L=2.6m,且它運動到B點時電場消失,它繼續(xù)運動直到落地,落地點與起點的距離為0.4s.
點評:本題是動能定理與平拋運動、圓周運動臨界條件的綜合,把握每個過程和狀態(tài)的規(guī)律是解題的規(guī)律,屬于常規(guī)題.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接,半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎直線,整個裝置處于方向水平向右,大小為103V/m的勻強電場中,一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷,在電場力作用下由靜止開始運動,不計一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它運動的起點離A為L,它恰能到達軌道最高點B,求小球在B點的速度和L的值.
(2)若它運動起點離A為L=2.6m,且它運動到B點時電場消失,它繼續(xù)運動直到落地,求落地點與起點的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平軌道與圓弧CFE用平滑曲面連接,不計一切摩擦,圓弧軌道半徑R=0.3m.在水平軌道上有大小相同的兩小球A、B,B球質(zhì)量mB=0.2kg,A球質(zhì)量mA=0.1kg.開始時,B球靜止在水平軌道上,A球以v0=5m/s的速度向右運動與B球正碰,碰后B球運動到圓弧軌道的最高點F時,對軌道的壓力恰好為零,試求碰撞后A球的速度.(重力加速度g取10m/s2

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如圖所示,水平軌道與圓弧CFE用平滑曲面連接,不計一切摩擦,圓弧軌道半

徑R=0.3m。在水平軌道上有大小相同的兩小球A、B,B球質(zhì)量mB=0.2kg,A球質(zhì)量

    mA=0.1kg。開始時,B球靜止在水平軌道上,A球以v0=5m/s的速度向右運動與B球

正碰,碰后B球運動到圓弧軌道的最高點F時,對軌道的壓力恰好為零。試求碰撞后

A球的速度。(重力加速度g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接,半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎直線,整個裝置處于方向水平向右,大小為103V/m的勻強電場中,一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷,在電場力作用下由靜止開始運動,不計一切摩擦,g=10m/s2,

(1)若它運動的起點離A為L,它恰能到達軌道最高點B,求小球在B點的速度和L的值.

(2)若它運動起點離A為L=2.6m,且它運動到B點時電場消失,它繼續(xù)運動直到落地,求落地點與起點的距離.

 

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科目:高中物理 來源:2014屆北京市海淀區(qū)高三下期期中練習物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F=10.0N的作用下,從A點由靜止開始運動,當滑塊運動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,取g=10m/s2。求:

1)在撤去力F時,滑塊的速度大;

2)滑塊通過B點時的動能;

3)滑塊通過B點后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。

 

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