10分)如圖,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W;
(1)
(2)

試題分析:(1)滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過(guò)程中作初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a,則有
qE+mgsin=ma                                 ①
                                     ②
聯(lián)立①②可得
                            ③
(2)滑塊速度最大時(shí)受力平衡,設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為,則有
                             ④
從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
      ⑤
聯(lián)立④⑤可得
s
點(diǎn)評(píng):此題是一道力電綜合性的題目,難度系數(shù)較大,結(jié)合動(dòng)能定理解題比較方便
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在高為H的平臺(tái)上以初速拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為h的B時(shí),小球的動(dòng)能增量為(  )
A.
1
2
mυ02
+mgH
B.
1
2
mυ02
+mgh
C.mgH-mghD.mgh

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高2m,運(yùn)動(dòng)員做了______的功,有______化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,質(zhì)量m的小物體,從光滑曲面上高度H處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入軸心距離L的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求:

⑴求物體到達(dá)曲面底端時(shí)的速度大小v0?
⑵若電機(jī)不開(kāi)啟,傳送帶不動(dòng),物體能夠從傳送帶右端滑出,則物體滑離傳送帶右端的速度大小v1為多少?
⑶若開(kāi)啟電機(jī),傳送帶以速率v2(v2>v0)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),且已知物體到達(dá)傳送帶右端前速度已達(dá)到v2,則傳送一個(gè)物體電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多做的功為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一物塊質(zhì)量自平臺(tái)上以速度水平拋出,剛好落在鄰近一傾角為的粗糙斜面頂端,并恰好沿該斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差,粗糙斜面傾角為,足夠長(zhǎng)。物塊與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,點(diǎn)離點(diǎn)所在平面的高度。物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終未脫離斜面,不計(jì)在點(diǎn)的機(jī)械能損失。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,,。(

(1)物塊水平拋出的初速度是多少。
(2)若取所在水平面為零勢(shì)能面,求物塊第一次到達(dá)點(diǎn)的機(jī)械能。
(3)從滑塊第一次到達(dá)點(diǎn)時(shí)起,經(jīng)正好通過(guò)點(diǎn),求之間的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法正確的是(    )
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)
B.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的合外力一定不為零
D.當(dāng)物體速度為零時(shí),加速度一定為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題



質(zhì)量為M=3.0kg的小車(chē)在光滑的水平軌道上勻速向右運(yùn)動(dòng),速度為v1=2m/s。在小車(chē)下方中心O處懸掛一根長(zhǎng)長(zhǎng)的輕繩,繩下端拴一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的鋼塊,鋼塊隨小車(chē)一起運(yùn)動(dòng),輕繩保持豎直方向,如圖所示。一顆質(zhì)量為m’=0.4kg的子彈從左邊沿水平方向向右射來(lái),速度為v2=30m/s,與鋼塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后子彈以20m/s的速度反向彈回。求鋼塊在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離最低點(diǎn)的高度的最大值。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2011年廣州模擬)如圖14-1-4所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=4 kg,速率分別為vA=5 m/s、vB=2 m/s的A、B兩小球沿同一直線(xiàn)相向運(yùn)動(dòng)(  )

圖14-1-4
A.它們碰撞前的總動(dòng)量是18 kg·m/s,方向水平向右
B.它們碰撞后的總動(dòng)量是18 kg·m/s,方向水平向左
C.它們碰撞前的總動(dòng)量是2 kg·m/s,方向水平向右
D.它們碰撞后的總動(dòng)量是2 kg·m/s,方向水平向左

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖a所示是一個(gè)處于豎直平面內(nèi)的特殊運(yùn)動(dòng)軌道,OA是長(zhǎng)為x1=2R的直軌道,AE是傾角為30°的斜軌道,它們與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為,EDF是圓心在B點(diǎn),半徑為R的光滑圓弧,D點(diǎn)是最高點(diǎn),ED圓弧上方有一個(gè)高度與滑塊相近的光滑圓弧形擋板PQ,軌道上的A、E兩點(diǎn)理想連接,使滑塊經(jīng)過(guò)這兩點(diǎn)時(shí)不損失機(jī)械能,且AE⊥EB可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,質(zhì)量為m,以v0的初速度從O點(diǎn)進(jìn)入OA直軌道,滑塊在OA軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),受到水平向右的動(dòng)力作用,它的大小隨滑塊與O點(diǎn)的距離變化,如圖b所示,圖中F0=mg滑塊經(jīng)A點(diǎn)滑上斜軌道,到達(dá)軌道最高點(diǎn)D時(shí)恰好對(duì)軌道和擋板都無(wú)壓力,此時(shí)立刻撤除圓弧形擋板PQ滑塊經(jīng)D點(diǎn)后能無(wú)碰撞地進(jìn)入一個(gè)特殊的漏斗C,漏斗C能將滑塊以進(jìn)入時(shí)的速率反向彈出,求:

小題1:滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大。
小題2:初速度v0的大。
小題3:滑塊從漏斗C中彈出后會(huì)再次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)嗎?若會(huì)經(jīng)過(guò)D點(diǎn),請(qǐng)求出經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次到達(dá)D點(diǎn),漏斗離F點(diǎn)的x2多大?若不會(huì)經(jīng)過(guò)D點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明理由。

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