【題目】如圖所示,光滑絕緣半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電荷量+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下列說法正確的是( )
A. 小球在運動過程中機械能守恒
B. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大
C. 小球電勢能增加EqR
D. 小球由靜止釋放到達最低點,動能的增量等于mgR
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,整個裝置處在方向豎直向上的勻強電場中,兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進入管內(nèi)(小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng),且忽略兩小球之間的相互作用),a通過最高點A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg,b通過最高點A時,對內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg,已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。
求(1)a、b兩球落地點距A點水平距離之比;
(2)a、b兩球落地時的動能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
試題分析:(1)以a球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
以b球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為vb,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
兩小球脫離半圓管后均做平拋運動,根據(jù)可得它們的水平位移之比:
(2)兩小球做類平拋運動過程中,重力做正功,電場力做負功,根據(jù)動能定理有:
對a球:
解得:
對b球:
解得:
則兩球落地時的動能之比為:
考點:本題考查靜電場、圓周運動和平拋運動,意在考查考生的分析綜合能力。
【名師點睛】本題關(guān)鍵是對小球在最高點進行受力分析,然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度,再結(jié)合平拋運動規(guī)律求解。
【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上,在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪D,質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接,物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接,小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿,當(dāng)整個系統(tǒng)靜止時,環(huán)C位于Q處,繩與細桿的夾角α=53°,且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度 為d=0.2m,位置R與位置Q關(guān)于位置S對稱,輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行,F(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小環(huán)C的質(zhì)量 M;
(2)小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT;
(3)小環(huán)C運動到位置Q的速率v.
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【題目】為了驗證動能定理,某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置,還備有下列器材:打 點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細砂、刻度尺。
他們稱得滑塊的質(zhì)量為 M、砂和小桶的總質(zhì)量為 m,當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪 掛上空的小桶時,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),要完成該實驗,則:
(1)實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是_____實驗時為保證細線的拉力與砂和小桶的總重力大小基本相等,砂和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是_____。
(2)在(1)問的基礎(chǔ)上,讓小桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計 時器打出的紙帶上取兩點,測出該兩點的間距為 L、打下該兩點時滑塊的速度大小為 v1、 v2(v1<v2),已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span> g,寫出實驗要驗證的動能定理表達式:________(用題中所給的字母表示)。
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【題目】某同學(xué)在一次實驗中,用頻率為50Hz的電磁打點計時器記錄小車的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點末畫出,其中
(1)打點計時器打E點時小車的速度為_______m/s,小車的加速度為______ (結(jié)果均保留2位有效數(shù)字);
(2)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率f<50Hz但當(dāng)時做實驗的同學(xué)并不知道,那么測得的速度值比真實值________(選填”偏大”或“偏小”).
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為2m的L形長木板靜止在光滑的水平面上,木板右端豎起部分內(nèi)側(cè)有粘性物質(zhì),當(dāng)有其他物體與之接觸時即會粘在一起。某一時刻有一質(zhì)量為m的物塊,以水平速度v0從L形長木板的左端滑上木板。已知物塊與L形長木板上表面的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)它剛要與L形長木板右端豎起部分相碰時,速度減為,碰后即粘在一起。求:
(1)物塊在L形長木板上的滑行時間及此時木板在地面上滑行的距離;
(2)物塊在與L形長木板右端豎起部分相碰過程中,長木板受到的沖量大小。
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【題目】生活中常見手機支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物體時,會牢牢吸附在物體上.如圖所示是手機被吸附在支架上靜止時的側(cè)視圖,若手機的質(zhì)量為m,手機平面與水平間夾角為θ,則手機支架對手機作用力( )
A. 大小為mg,方向豎直向上
B. 大小為mg,方向豎直向下
C. 大小為mgcos θ,方向垂直手機平面斜向上
D. 大小為mgsin θ,方向平行手機平面斜向上
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【題目】如圖所示為某靜電場等勢面的分布情況,電荷量為1.6×10-9 C的正電荷從A到B靜電力做功W1,從B到C靜電力做功W2,從C到D靜電力做功W3,若從A直接到D靜電力做功W4,則( )
A. W1=3.2×10-8 J
B. W2=1.6×10-8 J
C. W3=3.2×10-8 J
D. W4=-4.8×10-8 J
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【題目】如圖所示,三角形物體a靜置于水平地面上,其傾角°上底面水平的b物體在a物體上恰能勻速下滑,現(xiàn)對b施加沿斜面向上的推力F,使b總能極其緩慢地向上勻速運動,某時刻在b上輕輕地放上一個質(zhì)量為m的小物體c(圖中未畫出),a始終靜止,b保持運動狀態(tài)不變,關(guān)于放上小物體c之后,下列說法正確的是
A. b受到a的支持力增加了mg
B. b受到a的摩擦力增加了mg
C. 推力F的大小增加了mg
D. a受到地面的摩擦力增加了mg
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【題目】自空中某處水平拋出一物體(質(zhì)點)至落地過程中,位移方向與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,取地面為參考平面,則物體被拋出時,其重力勢能和動能之比為( )
A. 4tan2θ B. 4cos2θ C. 2tan2θ D. 2cos2θ
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