（14分）如圖所示，光滑絕緣半球槽的半徑為，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下，滑到最低位置B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/65/5/6hddu1.png" style="vertical-align:middle;" />.求：

（1）小球受到電場(chǎng)力的大小和方向；（2）帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度。

(1) ,方向水平向右 （2）

解析試題分析:（1）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低位置B時(shí)速度為，此時(shí) 
由題意:
解得：
設(shè)電場(chǎng)力大小為，電場(chǎng)力做功為，小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中，
根據(jù)動(dòng)能定理得： 
聯(lián)立解得： 
所以此過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，則電場(chǎng)力方向水平向右，由，得電場(chǎng)力大小為
（2）小球在滑動(dòng)過程中最大速度的條件：是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程某位置時(shí)切向合力為零，設(shè)此時(shí)小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為，如圖所示：

  
則得：
小球由A處到最大速度位置得過程中，由動(dòng)能定理得： 
解得： 
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理、電場(chǎng)力做功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，問距為L(zhǎng)傾斜放置，與水平面的夾角為，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R1的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．

(1)如圖甲，導(dǎo)軌上端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源，導(dǎo)體棒能恰好靜止，求電源的電動(dòng)勢(shì)．
(2)如圖乙，導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R：的定值電阻，讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑．加速過程中的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）素有“陸地沖浪”之稱的滑板運(yùn)動(dòng)已深受廣大青少年喜愛．如圖所示是由足夠長(zhǎng)的斜直軌道,半徑的凹形圓弧軌道和半徑的凸形圓弧軌道三部分組成的模擬滑板組合軌道.這三部分軌道依次平滑連接,且處于同一豎直平面內(nèi)．其中M點(diǎn)為凹形圓弧軌道的最低點(diǎn),N點(diǎn)為凸形圓弧軌道的最高點(diǎn)，凸形圓弧軌道的圓心O與M點(diǎn)在同一水平面上.可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為的滑板從斜直軌道上的P點(diǎn)無初速度滑下,經(jīng)M點(diǎn)滑向N點(diǎn),P點(diǎn)距水平面的高度.不計(jì)一切阻力,取.求：

(1)滑板滑至M點(diǎn)時(shí)的速度；
(2)滑板滑至M點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑板的支持力；
(3)若滑板滑至N點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)軌道無壓力，則滑板的下滑點(diǎn)P距水平面的高度應(yīng)變?yōu)槎嗌?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

某同學(xué)做拍打籃球的游戲，要控制籃球，使其重心在距地面高度為h=0.9m的范圍內(nèi)做豎直方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖所示。每次要在最高點(diǎn)時(shí)用手開始擊打籃球，手與球作用一段距離后分開，球落地反彈。已知球反彈的速度v2的大小是落地速度v1大小的4/5，反彈后恰好達(dá)到最高點(diǎn)，球與地面的作用時(shí)間為t=0.1s，籃球的質(zhì)量m=0.5kg，半徑為R=0.1m，若地面對(duì)球的作用力可視為恒力，籃球與地面碰撞時(shí)認(rèn)為重心不變，忽略空氣阻力和籃球的轉(zhuǎn)動(dòng)。求（1）球反彈的速度v2.（2）地面對(duì)球的作用力F（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）成都是一座來了就不想走的城市，悠閑而不失高雅，前不久，成都東區(qū)音樂公園就舉辦了一場(chǎng)盛大的鋼琴音樂會(huì)。工作人員在布置舞臺(tái)時(shí)，要用繩索把鋼琴?gòu)母吲_(tái)吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運(yùn)過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。降落至底部距地面的高度為h時(shí)，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時(shí)剛好速度為零（g取10m/s2），
求：（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時(shí)3s，求此次減速過程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m的小滑塊在電動(dòng)機(jī)的牽引下，以恒定的速度向前運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)讓小滑塊滑到小車上，經(jīng)過一段時(shí)間后，m與M處于相對(duì)靜止。設(shè)整個(gè)牽引過程中小滑塊的速度始終保持為v不變，它與小車之間的動(dòng)摩擦因素為μ。從小滑塊滑到小車上開始到與小車相對(duì)靜止這段時(shí)間里，求，

①小車的位移是多少？
② 電動(dòng)機(jī)的牽引力做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，輕繩剛好被拉斷。點(diǎn)下方有一以點(diǎn)為頂點(diǎn)的固定斜面，傾角,斜面足夠長(zhǎng)，且，已知重力加速度為，忽略空氣阻力；求：

(1)輕繩斷時(shí)的前后瞬間，小球的加速度？   (2)小球落至斜面上的速度大小及方向？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（19分）水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：傾角為θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點(diǎn)A距水面的高度H=7.0m，BC長(zhǎng)d=2.0m，端點(diǎn)C距水面的高度h="1.0m." 一質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無初速地自由滑下,運(yùn)動(dòng)員與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)）求：

（1）運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)加速度的大小a；
（2）運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過程中克服摩擦力所做的功W和到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小υ；
（3）保持水平滑道端點(diǎn)在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長(zhǎng)度d到圖中B′C′位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從滑梯平拋到水面的水平位移最大，求此時(shí)滑道B′C′距水面的高度h′。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一長(zhǎng)=0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時(shí)小球處于點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離；
（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

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