【題目】在水平桌面上固定一個直角三角形絕緣支架,間的距離,空間分布著水平向右的勻強電場,場強為,且,小球與軌道之間的動摩擦因數(shù),帶正電的小球的初速度從點沿方向拋出,沿運動繼而從點離開支架,如圖甲所示。(取,重力加速度

(1)求小球到達點的速度。

(2)求小球離開支架后離地面最遠時,小球與點距離。

(3)如圖,若在支架末端同一豎直平面內(nèi)固定一半徑的光滑絕緣圓弧軌道,切點為為圓心,要使小球能夠到達點且在圓軌道上運動過程中不脫離軌道,求小球在點的初速度應滿足的條件。(上述計算結(jié)果均可保留根號)

【答案】(1); (2) (3)

【解析】

(1)因為,可知電場力qE與重力mg的合力垂直斜面向下,合力大小

則從AC由動能定理

解得

(2) 小球離開支架后離地面最遠時,其速度方向水平,此時垂直斜面方向的速度為

垂直斜面方向的加速度

則用時間

沿斜面方向的位移

垂直斜面方向的位移

小球與C點距離

(3)若小球恰能到達圓弧“最高”(過C點的直徑的另一端)D點,則

其中的

A點到D點由動能定理

解得

即要使小球能夠到達C點且在圓軌道上運動過程中不脫離軌道,求小球在A點的初速度應滿足的條件。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一水平彈簧振子沿x軸方向做簡諧運動,平衡位置在坐標原點,向x軸正方向運動時彈簧被拉伸,振子的振動圖像如圖所示,已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm,振子質(zhì)量為m0.1kg,則( 。

A.0~4s內(nèi)振子做了1.75次全振動

B.圖中A點對應的時刻振子的加速度大小為5m/s2

C.圖中A點對應的時刻振子的速度方向指向x軸的正方向

D.圖中A點對應的時刻振子所受的回復力大小為5N,方向指向x軸的負方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把一質(zhì)量為m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直桿的頂端,如圖所示,一顆質(zhì)量m′=0.01kg的子彈以v0=500m/s的速度沿水平方向擊中小球,并穿過球心,小球落地處離桿的距離s1=20m。求子彈落地處離桿的距離s2。

.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出.已知式中a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,則( )

A. a是地球半徑,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是地球表面處的重力加速度

B. a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度

C. a是赤道周長,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度

D. a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,c是地球表面處的向心加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2012618日,神州九號飛船與天宮一號目標飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接。對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣,下面說法正確的是

A. 為實現(xiàn)對接,兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B. 如不加干預,在運行一段時間后,天宮一號的動能可能會增加

C. 如不加干預,天宮一號的軌道高度將緩慢降低

D. 航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一種電荷控制式噴墨打印機的打印頭的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒,此微粒經(jīng)過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打到紙上,顯示出字符。已知偏移量越大打在紙上的字跡越大,現(xiàn)要增大字跡,下列措施可行的是(  )

A.增大墨汁微粒的比荷

B.增大墨汁微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的初動能

C.減小偏轉(zhuǎn)極板的長度

D.減小偏轉(zhuǎn)極板間的電壓

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個半徑相同的半圓形光滑軌道分別豎直放在勻強磁場和勻強電場中,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放,M、N分別為兩軌道的最低點,則( 。

A.兩小球到達軌道最低點的速度vMvN

B.兩小球到達軌道最低點的速度vM>vN

C.在磁場和電場中小球均能到達軌道的另一端

D.在磁場中小球能到達軌道的另一端,在電場中小球不能到達軌道的另一端

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,A、B、C是三個完全相同的燈泡,L是自感系數(shù)很大的電感,其直流電阻與定值電阻R阻值相等,D是理想二極管.下列判斷中正確的是

A. 閉合電鍵S的瞬間,燈泡AC同時亮

B. 閉合電鍵S的瞬間,只有燈泡C

C. 閉合電鍵S后,燈泡A、B、C一樣亮

D. 斷開電鍵S的瞬間,燈泡B、C均要閃亮一下再熄滅

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】正思考間,一輛貨車從旁邊飛馳而過,小明看到貨車車廂里裝著一些壘在一起的空油桶,如下圖所示。小明設(shè)想,如果油桶都是完全相同的光滑圓柱體,且車廂底部一層油桶平整、緊貼、固定放置,上層的油桶C自由的擺放在油桶AB之間,設(shè)重力加速度為g,則下列說法中正確的是

A.貨車勻速前進時,C所受合力豎直向上

B.貨車加速前進時,AB兩桶對C的支持力大小相等

C.貨車加速前進時,BC的支持力大于AC的支持力

D.貨車加速度超過g時,C將脫離A而運動到B的右邊

查看答案和解析>>

同步練習冊答案