【題目】一絕緣“”形桿由兩段相互平行的足夠長(zhǎng)的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電荷的小環(huán)套在MN桿上，小環(huán)所受的電場(chǎng)力為重力的。

（1）若將小環(huán)由D點(diǎn)靜止釋放，則剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求DM間的距離；

（2）若將小環(huán)由M點(diǎn)右側(cè)5R處?kù)o止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿件的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。

【答案】(1)4R　(2)若μ≥ ，Wf＝　若μ< ，Wf＝ mgR

【解析】

試題分析: （1）小球剛好到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，速度為零，對(duì)小球從D點(diǎn)到P點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得

qEx-2mgR=0-0

又由題意，

聯(lián)立解得，x=4R

若μ≥，則μmg≥qE．

設(shè)小球到達(dá)P點(diǎn)左側(cè)靜止，由動(dòng)能定理得

qE（5R-）-mg2R-f=0

又f=μN(yùn)=μmg

聯(lián)立解得，

所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功為

若μ<,則μmg<qE

小環(huán)經(jīng)過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后在P點(diǎn)速度為0，

據(jù)動(dòng)能定理qE·5R－mg·2R－W2＝0

克服摩擦力做功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長(zhǎng)度為L，傳送帶與水平方向的夾角為θ，工作時(shí)逆時(shí)針運(yùn)行，速度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（ ）

A. 糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小

B. 糧袋開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度為g（sinθ-μcosθ），若L足夠大，則以后將以一 定 的速度v做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若μ≥tanθ，則糧袋從A到B一定一直是做加速運(yùn)動(dòng)

D. 不論μ大小如何，糧袋從A到B一直勻加速運(yùn)動(dòng)，且a≥gsinθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（18分）研究表明，一般人的剎車(chē)反應(yīng)時(shí)間（即圖甲中“反應(yīng)過(guò)程”所用時(shí)間）t0=0.4s，但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車(chē)以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止，行駛距離L=39m。減速過(guò)程中汽車(chē)位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過(guò)程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10m/s2。求：

（1）減速過(guò)程汽車(chē)加速度的大小及所用時(shí)間；

（2）飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少；

（3）減速過(guò)程汽車(chē)對(duì)志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置中，彈簧的原長(zhǎng)和勁度系數(shù)都相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì)。平衡時(shí)各彈簧的長(zhǎng)度分別為L1、L2、L3，其大小關(guān)系是(　　)

A. L1＝L2＝L3 B. L1＝L2＜L3 C. L1＝L3＞L2 D. L3＞L1＞L2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)之前先檢查了彈簧秤，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：先將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度的橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條．

（1）在操作過(guò)程中，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法有（____）（填字母代號(hào)）

A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些、細(xì)點(diǎn)、標(biāo)記同一細(xì)繩放行的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

D．用量彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤實(shí)數(shù)之差應(yīng)盡可能大

（2）如圖1所示，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，請(qǐng)從圖中讀出水平彈簧秤拉力大小為 _______

（3）如圖2是文文同學(xué)研究合力與分力關(guān)系時(shí)在白紙上畫(huà)出的圖，根據(jù)物理作圖要求和規(guī)范，請(qǐng)寫(xiě)出圖中存在的錯(cuò)誤．________，____________ （寫(xiě)出兩個(gè)即可）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】

如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高Ｈ，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k>1)。斷開(kāi)輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失。棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)。求：

（１）棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，環(huán)的加速度。

（２）從斷開(kāi)輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動(dòng)的路程Ｓ。

（３）從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對(duì)環(huán)及棒做的總功Ｗ。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做___．（多選）

A．是為了使釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑

B．是為了增大小車(chē)下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)酵晃恢迷籴尫?/span>．把第1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W．．．橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而使小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖所示）求得小車(chē)獲得的速度為____m/s．（保留三位有效數(shù)字）

（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置驗(yàn)證“動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí)，沙桶尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電源頻率為50Hz．

（1）在已經(jīng)正確平衡小車(chē)的摩擦力后，實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是：沙和沙桶的總質(zhì)量______ 小車(chē)的質(zhì)量填“遠(yuǎn)小于“、“等于”或“遠(yuǎn)大于”

（2）圖乙是沙和沙桶質(zhì)量為0.03kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s如表，請(qǐng)計(jì)算出計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度Vc=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

紙帶的測(cè)量結(jié)果

（3）根據(jù)上述的測(cè)量數(shù)據(jù)，要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”還需要測(cè)量的物理量是______ ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣的豎直桿右側(cè)的O點(diǎn)固定著一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷�，F(xiàn)在絕緣桿上套上一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小帶電環(huán)，并從桿上的P點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)到達(dá)桿上與O點(diǎn)等高的M點(diǎn)時(shí)速率為v，到達(dá)桿上N點(diǎn)時(shí)速率為2v，P與N點(diǎn)關(guān)于M點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，圖中θ=30°，設(shè)在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)為零，則（　　）

A. 桿上P、N兩點(diǎn)間的距離為 B. M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的2倍

C. N點(diǎn)電勢(shì)為 D. 電荷+q在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能為

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