在如圖所示的xoy平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，有一帶正電的小球P自坐標(biāo)原點(diǎn)O豎直拋出，它的初動能為4J，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時，它的動能為5J。求：（1）試分析說明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動。（2）在圖中畫出帶電小球P從拋出點(diǎn)O到落回與O在同一水平線上O′點(diǎn)的運(yùn)動軌跡示意圖。（3）帶電小球落回到O′點(diǎn)時的動能。
（1）、（2）見解析；（3）24J。
（1）在豎直方向，小球受重力作用，由于重力與小球的初速度方向相反，所以沿豎直方向小球做勻變速直線運(yùn)動（豎直上拋運(yùn)動）�！�3分）
沿水平方向，小球受水平向右的電場力作用，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動�！�3分）
（2）運(yùn)動軌跡示意圖如圖所示。
說明：畫出OM段給3分，畫出MO′段給3分。如果OM或MO′畫成直線的不給分；如果畫成OP=PO′扣3分。
（3）設(shè)小球質(zhì)量為m、帶電量為q，初速度為v0，上升的最大高度為h，OM（OP）兩點(diǎn)間電勢差為U1，MO′（PO′）兩點(diǎn)間電勢差為U2，小球在O′點(diǎn)的動能為Ek ′。

對于小球從O到M的過程，根據(jù)動能定理有：qU1-mgh=EkM-Ek0
由豎直方向的分運(yùn)動可得出：h=，  mgh=mv02
對于小球從M到O′的過程，根據(jù)動能定理有：qU2+mgh= Ek ′- EkM
根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的時間特點(diǎn)和小球沿水平方向的分運(yùn)動特點(diǎn)可知：
OP：P O′=1：3
由勻強(qiáng)電場的電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系有U1：U2=1：3
由以上方程可解得：Ek ′=24J
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球（小球的大小可以忽略）。、

（1）在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為，小球保持靜止，畫出此時小球的受力圖，并求力F的大小。
（2）由圖示位置無初速度釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時的速度大小及輕繩對小球的拉力。不計(jì)空氣阻力。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

水平地面上，一運(yùn)動物體在10 N摩擦力的作用下，前進(jìn)5 m后停止，在這一過程中物體的動能減少了(　　)
A．10 JB．25 J
C．50 JD．100 J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面而且不計(jì)空氣阻力，則正確的是(　　)
A．物體到海平面時的勢能為mgh
B．重力對物體做的功為mgh
C．物體在海平面上的動能為mv02＋mgh
D．物體在海平面上的機(jī)械能為mv02＋mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的物體從半徑為R的l／4圓軌道的上端由靜止滑到最低點(diǎn)，然后又沿水平地面運(yùn)動一段距離停下來，物體與圓軌道和水平面間的滑動摩擦因數(shù)均為，物體全程克服摩擦力做功為
A．0B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，系在輕繩的一端，繩的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此質(zhì)點(diǎn)在該水平面上做半徑為的圓周運(yùn)動，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的最初速率是，當(dāng)它運(yùn)動一周時，其速率變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134045366436.png" style="vertical-align:middle;" />，則（   ）
A．物體運(yùn)動一周過程中克服摩擦力做的功為
B．質(zhì)點(diǎn)與水平面的動摩擦因數(shù)為
C．質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動了兩個周期時恰好停止
D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動一周時的加速度大小為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB為一長為l并以速度順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，BCD部分為一半徑為r、豎直放置的粗糙半圓形軌道，直徑BD恰好豎直，并與傳送帶相切于B點(diǎn)�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上，已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為＞。求：

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時對軌道的壓力大小；
（2）滑塊恰好能到達(dá)D點(diǎn)，求滑塊在粗糙半圓形軌道中克服摩擦力的功；
（3）滑塊從D熙 再次掉到傳送帶上E點(diǎn)，求AE的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一質(zhì)量m="4.0" kg的物體，由高h(yuǎn)="2.0" m，傾角θ=53°的固定斜面頂端滑到底端.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.求物體所受各個力所做的功及所受合外力做的功.（g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的直徑BD與AB垂直，水平軌道上有一質(zhì)量m=1.0kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，滑塊與水平 軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．現(xiàn)使滑塊從水平軌道上某點(diǎn)靜止起出發(fā)，在水平向右的恒力F作用下運(yùn)動，到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時撤去外力F，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動；恰好能通過軌道最高點(diǎn)D，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到其出發(fā)點(diǎn)，g取10m/s2．
（1）當(dāng)R=0.90m時，求其出發(fā)點(diǎn)到B點(diǎn)之間的距離x及滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時對軌道的壓力大小；
（2）小明同學(xué)認(rèn)為：若半圓形光滑軌道BCD的半徑R取不同數(shù)值，仍要使物體恰好能通過D點(diǎn)飛離圓軌道并剛好落回其對應(yīng)的出發(fā)點(diǎn)，恒定外力F的大小也應(yīng)隨之改變。你是否同意他的觀點(diǎn)，若同意，求出F與R的關(guān)系式；若不同意，請通過計(jì)算說明。

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