【題目】一質(zhì)量為m1=1kg、帶電量為q=05C的小球M以速度v=45m/s自光滑平臺右端水平飛出,不計空氣阻力,小球M飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC,圓軌道ABC的形狀為半徑R<4m的圓截去了左上角127°的圓弧,CB為其豎直直徑,在過A點的豎直線OO的右邊空間存在豎直向下的勻強電場,電場強度大小為E=10V/m,sin53°=08,cos53°=06,重力加速度g取10m/s2

求:

1小球M經(jīng)過A點的速度大小vA;

2欲使小球M在圓軌道運動時不脫離圓軌道,求半徑R的取值應(yīng)滿足什么條件?

【答案】1 2半徑R的取值應(yīng)滿足

【解析】

試題分析:1小球離開平臺后做平拋運動,由題知,小球經(jīng)過A點時的速度沿圓軌道的切線方向,則

解得:

2)(i小球N沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC后,小球沿軌道做圓周運動,若恰好能通過最高點C,由重力和電場力的合力提供向心力,設(shè)滑至最高點的速度為vC,則有

根據(jù)動能定理得:

聯(lián)立以上兩式解得 ;故當時,小球N沿著軌道做圓周運動的,且能從圓的最高點C飛出

ii若小球N恰好滑到與圓心等高的圓弧上的T點時速度為零,則滑塊也沿圓軌道運動而不脫離圓軌道、根據(jù)動能定理得

解得,

根據(jù)題中信息可知,故當 時,小球在軌道內(nèi)來回的滾動

綜上所,小球能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道,半徑R的取值應(yīng)滿足

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】如圖所示,一氣缸內(nèi)由光滑的活塞封閉著一定量的氣體,平放在水平面上。已知活塞的質(zhì)量為m,活塞的橫截面積為S,大氣壓強為P0 ,重力加速度g,整個裝置靜止時,活塞距氣缸底部的距離為h,假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好,環(huán)境的溫度保持不變。

①若用外力向右拉氣缸,讓整個裝置向右做加速度為a的勻加速直線運動,當活塞和氣缸達到相對靜止時,求此時密閉氣體的壓強p1

②若將整個裝置緩慢地逆時針旋轉(zhuǎn)900 ,讓整個裝置靜止在地面上,穩(wěn)定后,求活塞相對氣缸移動的距離d。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗證機械能守恒定律。

1)已準備的器材有:打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還必需的器材有 _____________(選填選項前的字母)。

A.直流電源

B.交流電源

C.天平及砝碼

D.刻度尺

2)安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖乙所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、BC、D、E、FG作為計數(shù)點。其中測出D、EF點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=002 s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=____________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。[]

3)若已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,代入圖乙中所測的數(shù)據(jù)進行計算,并將___________(用圖乙中所給字母表示)進行比較,即可在誤差范圍內(nèi)驗證,從O點到E點的過程中機械能是否守恒。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】安裝實驗裝置過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是( 。
A.保證小球運動的軌道是一條拋物線
B.保證小球在空中運動的時間每次都相等
C.保證小球飛出時,初速度水平
D.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個分力F1=3N,F2=5N,F3=6N,有關(guān)它們的合力的說法正確的是( )
A.不可能等于0N
B.不可能為2N
C.不可能等于8N
D.等于0N、2N、8N都有可能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在傾角為 θ的粗糙斜面上疊放著質(zhì)量分別為 m2 m A、 B兩物體,剛好都處于靜止狀態(tài),如圖所示.則下列說法正確的是( )

A. A、B兩物體受到的摩擦力之比為1∶3

B. 因為A、B都處于靜止狀態(tài),所以它們受到的摩擦力之比為1∶1

C. A、B兩物體受到的摩擦力之比為1∶2

D. 因為A、B間、B與斜面間接觸面的動摩擦因數(shù)的關(guān)系不知道,所以比值不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列哪組力作用在物體上,有可能使物體處于平衡狀態(tài)( )
A.3N,4N,8N
B.7N,9N,6N
C.4N,3N,8N
D.3N,5N,1N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示電路中,R1、R2為定值電阻,電源內(nèi)阻為r,閉合開關(guān)S,電壓表顯示有讀數(shù),調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值,使電壓表示數(shù)增加U,則在此過程中

A可變電阻R阻值增大,通過它的電流增大

B電阻R2兩端的電壓減小,變化量等于U

C通過電阻R2的電流減小,變化量大于

D電源的路端電壓增大,變化量小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛巡邏車最快能在t0=10 s內(nèi)由靜止勻加速到速度v2=50 m/s,并能保持這個速度勻速行駛,問該巡邏車在平直的高速公路上由靜止追上前方s0=2 000 m處以v1=35 m/s的速度勻速行駛的汽車。

(1)在追上之前最大距離是多少?

(2)需要多長時間才能追上?

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同步練習(xí)冊答案