【題目】如圖所示,四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi),圓弧軌道的圓心為O,半徑為R。靜止的傳送帶PC之間的距離為L,在OP的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強電場,場強大小為。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑,恰好運動到C端后返回。不計物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時的機械能損失,重力加速度為g。求:

1)物體運動到P點的速度大。

2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ;

3)若傳送帶沿逆時針方向傳動,傳送帶速度,則物體第一次返回到圓弧軌道P點時物體對圓弧軌道的壓力大小;

【答案】(1) 23

【解析】試題分析:由動能定理可以求出物體的速度;由牛頓第二定律可以求出動摩擦因數(shù);由牛頓第二定律求出支持力,然后由牛頓第三定律求出壓力。

(1)小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑,運動到P端過程

根據(jù)動能定理可得

解得:
(2)物體由P點勻減速運動到C處速度為零,

根據(jù)動能定理
聯(lián)立以上可得
3因為物體初次滑到P時有:
即物體返回到P過程是先做加速運動后勻速運動

返回到P的速度為
P點由牛頓第二定律
解得
由牛頓第三定律,物體對圓弧軌道的壓力

練習(xí)冊系列答案
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【題目】光具有波粒二象性,能說明光具有粒子性的實驗是(

A.光的干涉和衍射B.光的干涉和光電效應(yīng)

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【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊AB用一輕彈簧相連,豎直放在光滑的水平面上,木塊A上放有質(zhì)量為2m的木塊C,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將木塊C迅速移開,若重力加速度為g,則在木塊C移開的瞬間

A. 木塊A的加速度大小為2g

B. 彈簧的彈力大小為mg

C. 木塊B對水平面的壓力迅速變?yōu)?/span>2mg

D. 彈簧的彈性勢能立即減小

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【題目】如圖所示,在兩等量異種點電荷的電場中,MN為一根光滑絕緣細(xì)桿,a、、c三點所在直線平行于兩電荷的連線,且a和c關(guān)于MN對稱, 點位于MN,點位于兩電荷的連線上.以下判斷正確的是( )

A. 試探電荷在c點的電勢能小于在a點的電勢能.

B. 點場強大于點場強

C. 點電勢低于點電勢

D. 套在細(xì)桿上的帶電小環(huán)由靜止釋放后將做勻加速直線運動

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【題目】如圖所示,AB、C三個物塊的質(zhì)量均為m,A、B之間用輕繩連在一起,B、C之間用輕彈簧拴接,現(xiàn)用恒力F作用在A的上端使整個系統(tǒng)豎直向上做加速度大小為a的勻加速運動,某時刻將AB間的輕繩剪斷,已知重力加速度為g下列說法中正確的是

A. 剪斷輕繩的瞬間,A的加速度大小為2g+3a

B. 剪斷輕繩的瞬間,B的加速度大小為2g-a

C. 剪斷輕繩的瞬間,C的加速度為a

D. 剪斷輕繩以后,B、C始終具有相同的加速度

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【題目】利用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與合外力的關(guān)系,實驗中認(rèn)為細(xì)繩對木塊的拉力等于砝碼和砝碼桶的總重力.請思考探究思路并回答下列問題.

(1)下列做法正確的是________(填字母代號)

A.在找不到合適的學(xué)生電源的情況下,可以使用四節(jié)干電池串聯(lián)作為打點計時器的電源

B.平衡摩擦力的方法是在砝碼桶中添加砝碼,使木塊能拖著紙帶勻速滑動

C.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行

D.實驗時,先接通打點計時器的電源再放開木塊

(2)如圖乙所示,是掛上砝碼桶,裝入適量砝碼,按實驗要求打出的一條紙帶.A、BC、D、E是紙帶上選取的五個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點未畫出.用刻度尺測出各計數(shù)點到A點之間的距離,已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端.其中打出計數(shù)點“C”時木塊的速度vC=______m/s,木塊的加速度a=__________m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)實驗時改變砝碼及砝碼桶的總質(zhì)量m,分別測量木塊在不同外力作用下的加速度a.根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出am關(guān)系圖象,如圖丙實線所示.此圖象的上端明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是____________________

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的物塊被質(zhì)量為m夾子夾住剛好能不下滑,夾子由長度相等的輕繩懸掛在A、B兩輕環(huán)上,輕環(huán)套在水平直桿上,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).已知物塊與夾子間的動摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.求:

(1)直桿對A環(huán)的支持力的大小;

(2)夾子右側(cè)部分對物塊的壓力的大小.

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【題目】利用探測器探測某行星,先讓探測器貼近該星球表面飛行,測得做圓周運動的周期為T1,然后調(diào)節(jié)探測器離行星表面的高度,當(dāng)離行星表面高度為h,探測器做圓周運動運行一周的時間為T2,則下列判斷正確的是( )

A. 不能求出該行星的質(zhì)量

B. 不能求出該行星的密度

C. 可求出探測器貼近星球表面飛行時行星對它的引力

D. 可求出該行星的第一宇宙速度

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【題目】一物體做直線運動的v-t圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )

A. 0~1s內(nèi),物體受到的合外力逐漸增大

B. 0~2s內(nèi),物體受到的合外力保持方向不變

C. 1s~2s內(nèi),物體受到的合外力的平均功率為零

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