【題目】(10分)(2014太原期中)如圖所示,ABCD為光滑絕緣軌道,它由于水平面夾角為θ=37°的傾斜軌道AB和半徑R=0.5m的圓形軌道BCD組成,兩軌道相切于B點(diǎn),整個軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小E=1.0×5V/m,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q=4×103C的帶正電的小球,從傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,小球恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)D.取g=10m/s2sinθ=0.6,求:

1)小球通過D點(diǎn)時速度的大小;

2)小球通過與圓心等高的C點(diǎn)時對軌道的壓力;

3A、B兩點(diǎn)的距離x

【答案】1)小球通過D點(diǎn)時速度的大小是m/s

2)小球通過與圓心等高的C點(diǎn)時對軌道的壓力是24N;

3AB兩點(diǎn)的距離m

【解析】試題分析:(1)小球恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)D,重力提供向心力,代入牛頓第二定律的公式即可;

2)先根據(jù)動能定理求出物體在C點(diǎn)時的速度,再根據(jù)向心力的公式,求出C點(diǎn)受到的壓力即可;

3)根據(jù)D點(diǎn)的動能(或C點(diǎn)的動能)求出A點(diǎn)的高度,然后結(jié)合幾何關(guān)系即可求出AB之間的距離.

解:(1)物塊恰好過D點(diǎn),只受到重力的作用,重力提供向心力,得:

代入數(shù)據(jù)得:m/s

2)從CD的過程中電場力與重力都做負(fù)功,由動能定理得:

C點(diǎn)時,支持力與電場力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)得:FN=24N方向向左;

根據(jù)牛頓第三定律得,小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對小球的支持力大小相等,所以:FN′=FN=24N,方向向右.

3)從AD 的過程中:

代入數(shù)據(jù)得:m

答:(1)小球通過D點(diǎn)時速度的大小是m/s;

2)小球通過與圓心等高的C點(diǎn)時對軌道的壓力是24N;

3A、B兩點(diǎn)的距離m

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】應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,或是解釋一些小游戲中的物理原理,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。甲、乙兩同學(xué)做了如下的一個小游戲,如圖所示,用一象棋子壓著一紙條,放在水平桌面上接近邊緣處。第一次甲同學(xué)慢拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的P點(diǎn)。第二次將棋子、紙條放回原來的位置,乙同學(xué)快拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的N點(diǎn)。兩次現(xiàn)象相比 ( )

A. 第二次棋子的慣性更大

B. 第二次棋子受到紙帶的摩擦力更小

C. 第二次棋子受到紙帶的沖量更小

D. 第二次棋子離開桌面時的動量更大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個四分之一圓弧軌道固定在水平桌面上,圓心為O點(diǎn),OA在水平方向,其半徑R=0.40 m ,軌道的最低點(diǎn)B距地面的高度h=0.45 m。一質(zhì)量m=0.20kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)A由靜止開始滑下,到達(dá)軌道底端B點(diǎn)的速度vB = 2.0m/s。滑塊離開軌道后做平拋運(yùn)動,落到地上的C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時間t;

(2)小滑塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x

(3)小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,滑塊克服摩擦力所做的功W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在直線運(yùn)動中,關(guān)于速度和加速度,下列說法正確的是(

A. 物體的加速度為負(fù),一定做減速運(yùn)動

B. 物體加速度在減小,速度可能增大

C. 速度變化大,加速度一定大

D. 若加速度方向保持不變,速度方向也不會改變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可以進(jìn)行探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn),某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到了如圖2所示的一條紙帶.

(1)小車在運(yùn)動中會受到阻力,可以使木板略微傾斜作為補(bǔ)償,在平衡小車摩擦力的過程中,小車應(yīng)與__________連接(紙帶重錘”)

(2)打點(diǎn)計(jì)時器在打G點(diǎn)時小車的速度為_________m/s;

(3)O點(diǎn)為位移的起始點(diǎn),為探究重錘重力做的功W與系統(tǒng)速度v變化的關(guān)系,該同學(xué)嘗試著畫了W-v2的關(guān)系圖線,則該圖線可能是下列圖線中的____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(3分)(2014秋太原期中)傾角為30°的直角三角形底邊長為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個質(zhì)量為m的帶正電質(zhì)點(diǎn)q從斜面頂端A沿斜邊滑下(不脫離斜面),如圖所示,已測得它滑到B在斜面上的垂足D處時速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,則該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時的速度和加速度的數(shù)值分別是( )

A.,g﹣a B.,a C.,g﹣a D.,a

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【題目】(3分)(2014秋太原期中)如圖,電源電動勢為E、內(nèi)阻值為r,R1是滑動變阻器,R2是定值電阻器,C是平行板電容器,MN是電路中導(dǎo)線上的兩個點(diǎn),將單刀雙擲開關(guān)S擲到a且電路穩(wěn)定后,下列判斷正確的是( )

A.將R1的滑動觸頭向右移動,電容器上的電荷量將變小

B.將R1的滑動觸頭向右移動,電容器上的電荷量將變大

C.在將S由a擲到b的瞬間,導(dǎo)線MN中有從M向N的電流

D.在將S由a擲到b的瞬間,導(dǎo)線MN中沒有電流

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【題目】某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s。下列說法正確的是_____。

A. 水面波是一種機(jī)械波

B. 該水面波的頻率為6 Hz

C. 該水面波的波長為3 m

D. 水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r能量不會傳遞出去

E. 水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r振動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移

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【題目】普朗克在1900年將能量子引入物理學(xué),開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。在下列宏觀概念中,具有量子化特征的是

A. 人的個數(shù) B. 物體所受的重力

C. 物體的動能 D. 物體的長度

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