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【題目】如圖所示,空間中有互相垂直的兩組平行金屬板P、QM、N,其中板P、Q水平,板P、Q長度為板M、N長度的2倍。其間有一矩形區(qū)域ABCD,AB的長度l1=06mAD的長度為l2=0.2m。當僅在板M、N加上電壓時,將帶正電的小球從A點由靜止釋放,小球恰沿直線AC運動;當僅在板P、Q加上相同電壓時,使該小球從A點沿AB方向水平拋出,小球也能經過C點。取重力加速度g=10 ms2,板端彼此絕緣靠在一起,不考慮板間的靜電效應,兩次運動中小球的電荷量相同。求小球水平拋出的初速度大小(結果可用根式表示)。

【答案】

【解析】

僅在板M、N上加電壓時,小球水平方向受電場力作用,做勻速運動,豎直方向都做自由落體運動,分別列方程;僅在P、Q上加電壓時,小球做類平拋運動,分別沿水平、豎直方向列方程,聯(lián)立求解即可。

設帶電小球的質量為m,電荷量為q,板間電壓為U,板PQ間距為d,板MN間距為2d

當僅在板M、N上加電壓時,有

小球受電場力為F1=q

小球沿直線從A到C運動過程,設運動時間為t1,則

聯(lián)立得

當僅在P、Q上加電壓時,有

小球受電場力為F2=q

設小球的初速度為v0,做類平拋運動的加速度為a,運動時間為t2,則

由牛頓第二定律得F2+mg=ma

由類平拋運動規(guī)律得

聯(lián)立解得v0= m/s

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶著光滑豎直的三角形斜壁固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜劈平行.現給小滑塊施加一豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終為脫離斜劈,則有(

A. 輕繩對小球的拉力逐漸增大

B. 小球對斜劈的壓力先減小后增大

C. 豎直桿對小滑塊的彈力先增大后減小

D. 對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大

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【題目】如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是( )

A. 合上開關K一段時間后,再斷開開關K切斷電路時,A1閃亮一下后逐漸熄滅,A2逐漸熄滅

B. 合上開關K一段時間后,再斷開開關K切斷電路時,A2閃亮一下后逐漸熄滅,A1逐漸熄滅

C. 合上開關K一段時間后,再斷開開關K切斷電路時,A2立刻熄滅,A1逐漸熄滅

D. 合上開關K一段時間后,再斷開開關K切斷電路時,A1和A2都緩慢熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道AB豎直固定在一水平光滑的桌面上,軌道最低點B與桌面相切并平滑連接,桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質彈簧被ab兩個小球擠壓(小球與彈簧不拴接),處于靜止狀態(tài)。已知a球的質量為m0,a、b兩球質量比為2∶3。固定小球b,釋放小球aa球與彈簧分離后經過B點滑上半圓環(huán)軌道并恰能通過軌道最高點A,F保持彈簧形變量不變同時釋放a、b兩球,重力加速度取g,求:

(1)釋放小球前彈簧具有的彈性勢能Ep;

(2)b球落地點距桌子右端C點的水平距離

(3)a球在半圓軌道上上升的最大高度H。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018521日,我國發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星鵲橋614日進入使命軌道——地月拉格朗日L2軌道,為在月球背面著陸的嫦娥四號與地球站之間提供通信鏈路。128日,我國成功發(fā)射嫦娥四號探測器,并于201913日成功著陸于月球背面,通過中繼衛(wèi)星鵲橋傳回了月背影像圖,如圖1所示,揭開了古老月背的神秘面紗。如圖2所示,假設鵲橋中繼衛(wèi)星在拉格朗日點L2時,跟月、地兩個大天體保持相對靜止。設地球的質量為月球的k倍,地月間距為L,拉格朗日點L2與月球間距為d。地球、月球和鵲橋中繼衛(wèi)星均視為質點,忽略太陽對鵲橋中繼星的引力,則下列選項正確的是

A. 鵲橋中繼衛(wèi)星在拉格朗日點L2時處于平衡狀態(tài)

B. 鵲橋中繼衛(wèi)星與月球繞地球運動的線速度之比為

C. k、L、d的關系式為

D. kL、d的關系式為

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【題目】對于分子動理論和物體內能的理解,下列說法正確的是

A. 溫度高的物體內能不一定大,但分子平均動能一定大

B. 當物體溫度降到時,物體分子的熱運動就會停止

C. 當分子間的距離增大時,分子間作用力就一直減小

D. 當分子間作用力表現為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而增大

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【題目】如圖所示,MN是半徑為R光滑圓弧,木板B靜止在水平面上,其左端與N點重合,右端放有滑塊A。滑塊CP點由靜止釋放,恰從M點切入圓軌道,與木板B碰撞后粘為一體,碰撞時間極短,之后,BC一起沿水平面運動,滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊AC的質量均為m,木板B的質量為2m,滑塊A與木板B之間的動摩擦因數為μ1,滑塊C和木板B與地面之間的動摩擦因數均為,滑塊A、滑塊C均可視為質點,重力加速度為g,忽略空氣阻力,水平面足夠長。

求:(1)滑塊CN點時與木板B碰撞前的瞬間對圓弧軌道的壓力。

(2)滑塊A停止時到N點的水平距離。

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【題目】如圖1所示,某同學設計了一個測量滑塊與木板間的動摩擦因數的實驗裝置,裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上,木板上有一滑塊,滑塊右端固定一個動滑輪,鉤碼和彈簧測力計通過繞在滑輪上的輕繩相連,放開鉤碼,滑塊在長木板上做勻加速直線運動.

1)實驗得到一條如圖2所示的紙帶,相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s,由圖中的數據可知,滑塊運動的加速度大小是_____m/s2.(計算結果保留兩位有效數字)

2)讀出彈簧測力計的示數F,處理紙帶,得到滑塊運動的加速度a;改變鉤碼個數,重復實驗.以彈簧測力計的示數F為縱坐標,以加速度a為橫坐標,得到的圖象是縱軸截距為b的一條傾斜直線,如圖3所示.已知滑塊和動滑輪的總質量為m,重力加速度為g,忽略滑輪與繩之間的摩擦.則滑塊和木板之間的動摩擦因數μ=_____

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A. Q1、Q2的電荷量之比為

B. Q1Q2的電荷量之比為

C. Q1、Q2的質量之比為

D. Q1Q2的質量之比為

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