(15分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長,NMAP段是光滑的,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的3/4(重力加速度為g)。現(xiàn)在M右側(cè)D點由靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達(dá)P點。
(1)求D、M間的距離X0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大小;
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與動摩擦力大小相等且大于電場力),現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)4R處由靜止開始釋放,球小環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在光滑絕緣水平面上B點的正上方O處固定一個質(zhì)點,在水平面上的A點放另一個質(zhì)點,兩個質(zhì)點的質(zhì)量均為m,帶電量均為+Q 。C為AB直線上的另一點(O、A、B、C位于同一豎直平面上),AO間的距離為L,AB和BC間的距離均為L/2,在空間加一個水平方向的勻強(qiáng)電場后A處的質(zhì)點處于靜止。試問:
(1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)多大?其方向如何?
(2)如給A處的質(zhì)點一個指向C點的初速度v0 ,則該質(zhì)點到達(dá)C點時的加速度和速度分別多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)在一次國際城市運(yùn)動會中,要求運(yùn)動員從高為H的平臺上A點,由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動到B點后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設(shè)滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運(yùn)動員自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2),求:
⑴運(yùn)動員到達(dá)B點的速度與高度h的關(guān)系;
⑵運(yùn)動員要達(dá)到最大水平運(yùn)動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對應(yīng)的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運(yùn)動距離要達(dá)到7m,h值應(yīng)為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑圓軌道,在離B距離為的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,然后沿半圓軌道運(yùn)動到C處后,又正好落回到A點,求:
(1)試推導(dǎo)小球在C點飛出時的速度表達(dá)式(用、、表示);
(2)欲完成上述運(yùn)動,當(dāng)為何值時推力做的功最小?最小值為多少?
(3)若水平恒力做的功與的關(guān)系如圖所示,試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。(取)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)一個質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端,另一端施加大小為F1的拉力作用,在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動。今將力的大小改變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動,但半徑變?yōu)镽2,小球運(yùn)動的半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)電場中某區(qū)域的電場線如圖所示, A、B是電場中的兩點. 一個電荷量q = +4.0×10-8 C的點電荷在A點所受電場力FA=2.0×10-4 N,將該點電荷從A點移到B點,電場力做功W = 8.0×10-7J .
求:(1)A點電場強(qiáng)度的大小EA;(2)A、B兩點間的電勢差U.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點,兩斜面的傾角θ=37°,圓弧BC半徑R=2m。一質(zhì)量m="1" kg的小滑塊(視為質(zhì)點)從斜面AB上的P點由靜止沿斜面下滑,經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD。已知P點與斜面底端B間的距離L1="6" m,滑塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,g=10m/s2。求;
(1)小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點E時對圓弧軌道的壓力;
(2)小滑塊第1次滑上斜面CD時能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)點Q(圖中未標(biāo)出)距C點的距離;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E,一個帶電小球質(zhì)量為m,輕質(zhì)的絕緣細(xì)線長為L,靜止時小球位于A點,細(xì)線與豎直方向成30°角, 求:
(1)小球帶何種電荷?電荷量多少?(5分)
(2)現(xiàn)將小球拉回到豎直方向(圖中B點),后由靜止釋放,小球通過A點位置時的速度大小是多少?(5分)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,用同樣材料制成的一個軌道,AB段為1/4圓弧,半徑為R=2m,水平放置的BC段長度也為R,一小物塊質(zhì)量為m=1Kg,與軌道間動摩擦因數(shù)為µ=0.2,當(dāng)它從軌道頂端A由靜止下滑時,恰好運(yùn)動到C點靜止,求物體在AB段克服摩擦力所做的功。(取g=10m/s2)
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