【題目】如圖所示,在豎直邊界線 O1 O2 左側(cè)空間存在一豎直向下的勻強電場.電場強度E=100N/C,電場區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB,其傾角為30°,A點距水平地面的高度為h=4m.BC段為一粗糙絕緣平面,其長度為L=m.斜面AB與水平面BC由一段極端的光滑小圓弧連接(圖中未標出),豎直邊界線O1O2右側(cè)區(qū)域固定一半徑為R=0.5m的半圓形光滑絕緣軌道,CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑,C、D兩點緊貼豎直邊界線O1O2,位于電場區(qū)域的外部(忽略電場對O1O2右側(cè)空間的影響).現(xiàn)將一個質(zhì)量為m=1kg,帶電荷量為q=0.1C的帶正電的小球(可視為質(zhì)點)在A點由靜止釋放,且該小球與斜面AB和水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為μ= (g取10m/s2).求:
(1)小球到達C點時的速度大;
(2)小球到達D點時所受軌道的壓力大小;
(3)小球落地點距離C點的水平距離.
【答案】(1) m/s(2)30N (3) m
【解析】(1)以小球為研究對象,由A點至C點的運動過程中,根據(jù)動能定理可得:
(mg+Eq)h-μ(mg+Eq)cos30°-μ(mg+Eq)L=-0
則得
vC== m/s=m/s
(2)以小球為研究對象,在由C點至D點的運動過程中,根據(jù)機械能守恒定律可得:
=+mg2R 在最高點以小球為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得:
FN+mg=
聯(lián)立解得:FN=-5mg=1× N-50 N =30N
vD== m/s=m/s
(3)小球做類平拋運動的加速大小為a,根據(jù)牛頓第二定律可得:mg+qE=ma
則得:a=g+=10 m/s2+ m/s2=20m/s2
應(yīng)用類平拋運動的規(guī)律列式可得:
x=vDt,2R=at2
聯(lián)立得:x=vD=× m = m
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【題目】已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0,有一顆與同步衛(wèi)星在同一軌道平面的低軌道衛(wèi)星,自西向東繞地球運行,其運行半徑為同步軌道半徑的四分之一,該衛(wèi)星兩次在同一城市的正上方出現(xiàn)的時間間隔可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】有一種飛行器是利用電場加速帶電粒子,形成向外發(fā)射的高速粒子流,對飛行器自身產(chǎn)生反沖力,從而對飛行器的飛行狀態(tài)進行調(diào)整的。已知飛行器發(fā)射的高速粒子流是由二價氧離子構(gòu)成的。當單位時間內(nèi)發(fā)射的離子個數(shù)為n,加速電壓為U時,飛行器獲得的反沖力為F。為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?/span>2F,只需要( )
A.將加速電壓變?yōu)?U
B.將加速電壓變?yōu)?U
C.將單位時間內(nèi)發(fā)射的離子個數(shù)變?yōu)?/span>n
D.將單位時間內(nèi)發(fā)射的離子個數(shù)變?yōu)?/span>2n
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)用長為L的細線懸掛于O點,自由靜止在A位置。現(xiàn)用水平力F緩慢地將小球從A位置拉到B位置后靜止,此時細線與豎直方向夾角為θ=60°,細線的拉力為F1,然后放手讓小球從靜止返回,到A點時細線的拉力為F2,則( )
A.F1=F2=2mg
B.從A到B,拉力F做的功為F1L
C.從B到A的過程中,小球受到的合力大小不變
D.從B到A的過程中,小球重力的瞬時功率一直增大
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【題目】嚴重的霧霾天氣,對國計民生已造成了嚴重的影響,汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源,“鐵腕治污”已成為國家的工作重點.地鐵列車可實現(xiàn)零排放,大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用,減少汽車尾氣排放.如圖所示,若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動,先勻加速運動20 s達最高速度72 km/h,再勻速運動80 s,接著勻減速運動15 s到達乙站停。O(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106 N,勻速運動階段牽引力的功率為6×103 kW,忽略勻減速運動階段牽引力所做的功.
(1)求甲站到乙站的距離;
(2)如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量.(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10-6克)
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【題目】下列關(guān)于單擺運動過程中的受力說法,正確的是( )
A.單擺運動的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力
B.單擺運動的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的一個分力
C.單擺過平衡位置時,所受的合力為零
D.單擺運動的回復(fù)力是擺線拉力的一個分力
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【題目】如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中( )
A.若貓增大拉力,魚缸有可能滑出桌面
B.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面
C.若貓增大拉力,魚缸受到的摩擦力將增大
D.魚缸在桌布上的滑動時間小于在桌面上的滑動時間
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【題目】2016年9月15日,天宮二號空間實驗室在酒泉成功發(fā)射并進入預(yù)定軌道。10月17日,神舟十一號載人飛船成功發(fā)射,并于19日凌晨與天宮二號成功對接,兩名航天員景海鵬、陳冬進入天宮二號空間實驗室,開展了為期30天的科學(xué)實驗。下列說法正確的是( )
A. 神舟十一號載人飛船在發(fā)射起飛的過程中宇航員處于完全失重狀態(tài)
B. 神舟十一號載人飛船進入預(yù)定軌道勻速圓周運動時宇航員處于平衡狀態(tài)
C. 宇航員在天宮二號空間實驗室工作時不受重力作用
D. 在天宮二號空間實驗室中天平無法測量物體的質(zhì)量
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