【題目】如圖所示,ABCD為豎直放在場強(qiáng)為E104V/m水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且ABR0.2m,把一質(zhì)量m0.1kg、帶電荷量q+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動。(g10m/s2)求:

1)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大?

2)若讓小球安全通過軌道,開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?

【答案】1)壓力3N(2) x≥0.5 m

【解析】

到達(dá)D點(diǎn)時(shí),由彈力和重力的合力提供向心力,只要求出D點(diǎn)速度就可以 (1)A點(diǎn)到C點(diǎn)應(yīng)用動能定理有:

Eq(ABR)mgRmvC2

解得:vC2 m/s

C點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得:

FNEqm

FN3 N

由牛頓第三定律知,小球在C點(diǎn)對軌道的壓力為3 N.

(2)小球要安全通過D點(diǎn),必有mg≤m.

設(shè)釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為x,由動能定理得:

Eqxmg·2RmvD2

以上兩式聯(lián)立可得:x≥0.5 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】如圖所示,空間有相互平行、相距和寬度也都為LI、II兩區(qū)域,I、II區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,I區(qū)域磁場向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,II區(qū)域磁場向外,大小待定,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子,從圖中所示的一加速電場中的MN板附近由靜止釋放被加速,粒子經(jīng)電場加速后平行紙面與I區(qū)磁場邊界成45°角進(jìn)入磁場,然后又從I區(qū)右邊界成45°角射出。

(1)求加速電場兩極板間電勢差U,以及粒子在I區(qū)運(yùn)動時(shí)間t1。

(2)II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也是B0時(shí),則粒子經(jīng)過I區(qū)的最高點(diǎn)和經(jīng)過II區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差是多少。

(3)為使粒子能返回I區(qū),II區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件,粒子從左側(cè)進(jìn)入I區(qū)到從左側(cè)射出I區(qū)需要的最長時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕熱氣缸A固定在水平桌面上,可通過電熱絲給內(nèi)部封閉的氣體加熱,其活塞用一輕繩與導(dǎo)熱氣缸B的活塞通過定滑輪相連,氣缸B懸在空中,質(zhì)量為M,底部懸掛有一質(zhì)量也為M的物體,氣缸B的活塞到氣缸B內(nèi)部底端的距離為d。兩活塞面積均為S,兩氣缸中均封閉有相同質(zhì)量的同種理想氣體,兩氣缸都不漏氣。開始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),且溫度均與環(huán)境溫度相同為T0,不計(jì)活塞和氣體的重力,不計(jì)任何摩擦,已知重力加速度為g,外界大氣壓強(qiáng)為P0

(i)A、B氣缸中氣體的壓強(qiáng);

(ii)若環(huán)境溫度、大氣壓保持不變,取下氣缸B底部懸掛的物體,重新穩(wěn)定后,要使氣缸B底部離地面的高度與取下物體前相同,則氣缸A中氣體的溫度應(yīng)升高多少?(活塞不會脫離氣缸)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】摩天大樓中,直通高層的客運(yùn)電梯簡化模型如圖a所示,電梯總質(zhì)量m=2.0103kg。在t=0時(shí),電梯由靜止開始上升,其加速度隨時(shí)間變化的at圖像如圖b所示。忽略一切阻力,重力加速度g10m/s2。

1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;

2)類比是一種常用的研究方法。對比加速度和速度的定義,參考由vt圖像求位移的方法,求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量v1和上升過程中的最大速度vmax

3)求電梯在1 ~ 10s時(shí)間內(nèi)上升的高度h與機(jī)械能的變化量ΔE。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知一質(zhì)量m=1kg的物體在傾角α=37°的斜面上恰能勻速下滑,當(dāng)對該物體施加一個(gè)沿斜面向上的推力F時(shí),物體恰能勻速上滑(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ

2)推力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,E為電源,C為電容器,R為定值電阻,S為單刀雙擲開關(guān),則

A.S1時(shí),電容器充電且上極板電勢較低

B.S2時(shí),電容器放電且放電電流從左往右經(jīng)過定值電阻R

C.保持Sl ,將上極板豎直向上平移少許,板間電壓不變,場強(qiáng)減小

D.保持Sl ,將上極板水平向左平移少許,板間電壓不變,場強(qiáng)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某電場中,水平的等距平行直線能是等勢線也可能是電場線,曲線是電子在只受電場力作用下的運(yùn)動軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),則下列說法正確的是

A.若直線是等勢線.則電場方向豎直向上,a點(diǎn)動能大于b點(diǎn)動能

B.若直線是等勢線,則電場方向豎直向下,a點(diǎn)動能小于b點(diǎn)動能

C.若直線是電場線,則電場方向水平向左,a點(diǎn)動能大于b點(diǎn)動能

D.若直線是電場線,則電場方向水平向右,a點(diǎn)動能小于b點(diǎn)動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】轟炸機(jī)在水平勻速飛行的過程中,釋放炸彈轟炸水平地面上的目標(biāo),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的(  )

A.炸彈做勻變速曲線運(yùn)動

B.炸彈越重,在空中運(yùn)動的時(shí)間越短

C.炸彈在空中飛行時(shí),距飛機(jī)尾部的水平距離越來越大

D.飛機(jī)飛行速度越大,炸彈在空中運(yùn)動的時(shí)間越長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一種簡單的飛行員素質(zhì)訓(xùn)練裝備,將輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在距地面高度為hO點(diǎn),質(zhì)量為m的飛行員(可看作質(zhì)點(diǎn))在高臺上抓住細(xì)繩另一端,從細(xì)繩處于水平狀態(tài)時(shí)自A點(diǎn)由靜止開始下擺,到達(dá)豎直位置B點(diǎn)時(shí)松開繩子,然后水平飛出安全落到水平地面上的C點(diǎn),重力加速度為g,整個(gè)過程不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是( 。

A.當(dāng)飛行員運(yùn)動到點(diǎn)B時(shí),繩子對他的拉力與細(xì)繩長短無關(guān),一定等于他重力的2

B.飛行員落地時(shí)的速度大小與細(xì)長短無關(guān),其大小一定為

C.飛行員落地前瞬間重力的功率為

D.當(dāng)繩長為時(shí),平拋運(yùn)動的水平位移最大,其大小為h

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