(12分)豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng).其電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ=30o角時(shí)小球恰好平衡,且此時(shí)與右板的距離為b,如圖所示.已知重力加速度為g,求:

(1)小球帶電荷量是多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時(shí)間?

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解析試題分析:(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電,對(duì)小球受力分析如圖所示

FTsin θ=qE          ①
FTcos θ=mg         ②
得tan θ=,故q=.= 
(2)由第(1)問中的方程②知FT,而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等,故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于.小球的加速度a=,小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)碰到金屬板上時(shí),它的位移為x=,
又由x=at2,得t= = 
考點(diǎn):共點(diǎn)力的平衡,牛頓第二定律與直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑的水平面上放著一塊木板,木板處于靜止?fàn)顟B(tài),其質(zhì)量M=2.0kg。質(zhì)量m="1.0" kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的最右端,F(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的恒力F,使木板與小物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。已知F=6N,小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s

(1)求木板開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;
(2)在F作用1s后將其撤去,為使小物塊不脫離木板,木板至少多長?

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(12分)物體從h高處自由下落,它在落到地面前1 s內(nèi)共下落35 m,求物體下落時(shí)的高度及下落時(shí)間.

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(14分)如圖所示,一足夠長的固定斜面與水平方向的夾角為θ=37°,物體B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。將物體A以初速度v0從斜面頂端水平拋出的同時(shí),物體B在斜面上距頂端L= 16.5 m處由靜止釋放,經(jīng)歷時(shí)間t,物體A第一次落到斜面上時(shí),恰與物體B相碰,已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,兩物體都可視為質(zhì)點(diǎn)。求:v0和t的大小。

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(10分)某電視劇制作中心要拍攝一特技動(dòng)作,要求特技演員從80m的大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,若演員開始下落的同時(shí)汽車從60m遠(yuǎn)處由靜止向樓底先勻加速運(yùn)動(dòng)3s,再勻速行駛到樓底,為保證演員能安全落到汽車上(不計(jì)空氣阻力,人和汽車看成質(zhì)點(diǎn), g=10m/s2),求:
(1)汽車須多長時(shí)間開到樓底;
(2)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移和加速度的大小。

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(8分)火車原來的速度是36km/h,在一段下坡路上加速行駛的加速度為0.2m/s2,經(jīng)過25s火車從坡頂行駛到坡底。求:
(1)火車在下坡末端的速度大;
(2)坡的長度。

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如圖所示,在傾角θ=37°的固定斜面的底端有一靜止的滑塊,滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),滑塊的質(zhì)量m=1kg,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),斜面足夠長。某時(shí)刻起,在滑塊上作用一平行于斜面向上的恒力F=10N,恒力作用時(shí)間t1=4s后撤去。(sin370=0.6)求:

(1)撤去推力時(shí)物體的速度是多少?
(2)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的離地高度?
(3)物體滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大。浚╣=10m/s2)。

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當(dāng)交叉路口的綠信號(hào)燈亮?xí)r,一輛客車以a="2" m/s2的加速度由靜止啟動(dòng),在同一時(shí)刻,一輛貨車以v0="10" m/s的恒定速度從它旁邊同向駛過(不計(jì)車長)。求:
①客車追上貨車時(shí)離路口多遠(yuǎn)?
②在客車追上貨車前,兩車間的最大距離是多少?

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一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以初速度v0=2m/s開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t =4s,前進(jìn)位移x=16m,試求:
(1)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小
(2)第6s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小
(3)質(zhì)點(diǎn)前6s內(nèi)的平均速度大小

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