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【題目】如圖所示，固定在豎直平面內的光滑絕緣軌道，由一段斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道半徑為R。一質量為m的小物塊（可視為質點）從斜直軌道上的A點由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。A點距軌道最低點的豎直高度為3R，距圓心的水平距離為4R。已知重力加速度為g。

（1）求小物塊通過圓形軌道最高點C時速度的大小和軌道對小物塊壓力F的大��；

（2）現(xiàn)使小物塊帶電，其電荷量為+q，并在空間加一水平向右的勻強電場，小物塊仍從A點由靜止開始下滑，小物塊到達C點時，軌道對小物塊的壓力為（1）中壓力F的兩倍，求所加勻強電場場強E的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：A到C的過程中機械能守恒，且在C點時，重力和軌道與小球的支持力的合力提供向心力，列出公式，即可求得小物塊通過圓形軌道最高點C時速度v的大小和軌道對小物塊支持力F的大小；若在空間加水平向右的勻強電場，仍然可以根據(jù)動能定理和向心力的公式求得結果。

（1）根據(jù)機械能守恒定律有

根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得： 　　

（2）設加電場后小物塊到達C點時的速度為，牛頓第二定律有

根據(jù)動能定理：

根據(jù)牛頓第二定律有：

聯(lián)立以上各式得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】入冬以來，全國多地多次發(fā)生霧霾天氣，能見度不足，在這樣的惡劣天氣中，甲．乙兩汽車在一條平直的單行道上，乙在前．甲在后同向行駛。某是時刻兩車司機同時聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時開始剎車，兩輛車剎車時的圖像如圖，則（ ）

A. 若兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩輛車的間距一定等于

B. 若兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩輛車的間距一定小于

C. 若兩車發(fā)生碰撞，則一定是在剎車后之內的某時刻發(fā)生相撞

D. 若兩車發(fā)生碰撞，則一定是在剎車后以后的某時刻發(fā)生相撞

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊C質量mc=4kg，上表面光滑，左邊有一立柱，放在光滑水平地面上．一輕彈簧左端與立柱連接，右端與物塊B連接，mB=2kg．長為L=3．6m的輕繩上端系于O點，下端系一物塊A，mA=3kg．拉緊輕繩使繩與豎直方向成60°角，將物塊A從靜止開始釋放，達到最低點時炸裂成質量m1=2kg、m2=1kg的兩個物塊1和2，物塊1水平向左運動與B粘合在一起，物塊2仍系在繩上具有水平向右的速度，剛好回到釋放的初始點．A、B都可以看成質點．取g=10m/s2．求：

（1）設物塊A在最低點時的速度v0和輕繩中的拉力F大小．

（2）物塊A炸裂時增加的機械能△E．

（3）在以后的過程中，彈簧最大的彈性勢能Epm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)要驗證“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量成反比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺、天平、砝碼、鉤碼若干．實驗步驟如下（不考慮摩擦力的影響），在空格中填入適當?shù)墓交蛭淖郑?/span>

（1）用天平測出小車的質量m；

（2）讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t．

（3）用米尺測量A1與A2之間的距離s．則小車的加速度a= ．

（4）用米尺測量A1相對于A2的高度h．則小車所受的合外力F= ．

（5）在小車中加鉤碼，用天平測出此時小車與鉤碼的總質量m，同時改變h，使m與h的乘積不變．測出小車從A1靜止開始下滑到斜面底端A2所需的時間t．請說出總質量與高度的乘積不變的原因 ．

（6）多次測量m和t，以m為橫坐標，t2為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖．如能得到一條 線，則可驗證“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量成反比”這一規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導線框內有半徑為r的圓形勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度B隨時間t的變化關系為B＝kt(常量k>0)，方向垂直紙面向外�；芈分卸ㄖ惦娮�R1＝R0，滑動變阻器R2的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器正中央，其余電阻不計，電容器的電容為C，求：

（1）感應電動勢；

（2）電容器的a極板帶正電還是負電？電量多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N。由絕緣細桿相連，靜止在桌面上。P與M相距L，[學科 網P、M和N視為點電荷。下列說法正確的是

A. M與N的距離大于L

B. P、M和N在同一直線上

C. 在P產生的電場中，M、N處的電勢相同

D. M、N及細桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧直立于地面上，其上面放一個質量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接．現(xiàn)將小球向下壓到某位置后由靜止釋放，若小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力和電場力對小球做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，小球的電荷量保持不變，則上述過程中(　　)

A. 小球的電勢能增加W2

B. 彈簧彈性勢能最大值為mv2＋W1－W2

C. 彈簧彈性勢能、小球的電勢能和小球的重力勢能三者之和可能一直在減小

D. 小球和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加W2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以2 m/s的速度運動，傳送帶長AB＝20 m，今在其左端將一工件輕輕放在上面，工件被帶動傳送到右端，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，試求：(g＝10 m/s2)

(1)工件開始時的加速度a；

(2)工件加速到2 m/s時，工件運動的位移；

(3)工件由傳送帶左端運動到右端的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（6分）某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。

完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

序號

1

2

3

4

5

m（kg）

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，計算結果保留2位有效數(shù)字）

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