【題目】如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R．A點與圓心O等高，B、C點處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從管內(nèi)與C點等高處由靜止釋放，一段時間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運動．已知勻強電場的電場強度 （g為重力加速度），小球運動過程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：

(1)小球到達(dá)B點時速度的大��；

(2)小球到達(dá)B點時對圓弧軌道的壓力；

(3)請通過計算判斷小球能否通過圓弧軌道上的C點。

【答案】(1) (2) (3) 小球恰能沿軌道到達(dá)C點

【解析】

（1）小球從P運動到B的過程中，由動能定理得：

解得：

（2）小球在最低點B時，根據(jù)牛頓第二定律得：

則由牛頓第三定律得：小球?qū)A弧軌道的壓力大小為．
（3）設(shè)小球能沿軌道到達(dá)C點，小球由P運動到C，根據(jù)動能定理有
在C點，由受力分析有
聯(lián)立以上兩式，整理得：N2=0
假設(shè)成立，小球恰能沿軌道到達(dá)C點.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。實驗時將質(zhì)量同為M(已知量)的重物用繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動并測出加速度，完成一次實驗后，換用不同質(zhì)量的小重物，重復(fù)實驗，測出不同m時系統(tǒng)的加速度。

(1)如圖甲左側(cè)物塊從靜止開始下落，則為了得到圖乙，需要直接測量的物理量有___________

A.小重物的質(zhì)量m

B.大重物質(zhì)量M

C.繩子的長度

D.重物下落的距離及下落這段距離所用的時間

(2)給過多次重復(fù)實驗，得到多組a、m數(shù)據(jù)，作出圖象，如圖乙所示，已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=__________，并可求出重物質(zhì)量M=__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜置在水平地面上，用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸掛于車頂O點，在O點正下方有一光滑小釘A，它到O點的距離恰好等于橡皮筋原長l0�，F(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運動，在此運動過程中（橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)），小球的高度

A. 保持不變 B. 逐漸降低

C. 逐漸升高 D. 升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了“測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的值和木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ”，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：

第一步：他把帶有定滑輪的木板的有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板做勻速運動，如圖甲所示．

第二步：保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，如圖乙所示．然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶．打出的紙帶如丙圖：

試回答下列問題：

（1）已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為T，OA、AB、DE、EF間距分別為x1、x2、x3、x4，根據(jù)紙帶求木塊下滑的加速度a=____．

（2）已知質(zhì)量m、M，加速度a，則當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣?/span>g=____．

（3）已知質(zhì)量m、M和長木板的傾角θ，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲所示，水平放置的接地金屬板正上方有一固定的正電荷Q，一表面絕緣的帶正電小球（可視為質(zhì)點且不影響Q的電場），從左端以初速度v滑上金屬板的上表面，金屬板上表面光滑，則小球在向右運動到右端的過程中（已知如圖乙所示的接地金屬板與點電荷之間的電場分布與圖丙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的）

A. 先加速運動，后減速運動 B. 先減速運動，后加速運動

C. 受的電場力不做功 D. 受的電場力的沖量為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的粗糙斜面固定在地面上，某物塊以初速度從底端沿斜面上滑至最高點后又回到底端．上述過程中，若用x、、a和EK分別表示物塊的位移、速度、加速度和動能各物理量的大小，t表示運動時間，下列圖像中可能正確的是：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板a、b組成的電容器與電池連接，平行板電容器P處固定放置一帶負(fù)電的點電荷，平行板b接地．現(xiàn)將電容器的b板向下稍微移動，則(　　)

A. 點電荷所受電場力增大 B. 點電荷在P處的電勢能減小

C. P點電勢降低 D. 電容器的帶電荷量增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球所帶電荷量q=1.0×10﹣6 C，勻強電場的場強E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）小球所受電場力F的大�。�

（2）小球的質(zhì)量m．

（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實 驗裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪； 木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過 定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為 50 Hz．開始實 驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列 點。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在 紙帶上標(biāo)出連續(xù)的 5 個計數(shù)點 A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點間還有 4 個打 點（圖中未標(biāo)出），測出各計數(shù)點到 A 點之間的距離如圖所示．請完成下列小題：

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：（保留兩位有效數(shù)字）

①打 C 點時滑塊的速度的大小為_____m/s；

②滑塊的加速度 a=_____m/s2；

（2）為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是_____．

A. 木板的長度 L

B. 木板的質(zhì)量 m1

C. 滑塊的質(zhì)量m2

D. 托盤和砝碼的總質(zhì)量 m3

E. 滑塊運動的時間 t

（3）不計打點計時器與紙帶間及細(xì)繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝______用被測物理量的字母表示，重力加速度為 g）．

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