（16分）如圖所示：矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框外為真空區(qū)域；半徑為、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O為MN的中點(diǎn)，半圓管的一半處于電場(chǎng)中。一帶正電的小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為，電量為，當(dāng)小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)管壁的壓力為，重力加速度為，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場(chǎng)，矩形區(qū)域MNPQ的最小面積.

(1)  （2）

解析試題分析：(1)設(shè)小球從B點(diǎn)滑出時(shí)的速度為,小球過B點(diǎn)時(shí)：  (2分)
解得：
A到B，由動(dòng)能定理有：（2分）
解得：（ 2分）
(2)小球從B點(diǎn)滑出后，在水平方向做變速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)
水平方向：（1分）
豎直方向：（ 1分）
設(shè)向左減速時(shí)間為，則有（ 1分）
小球向左運(yùn)動(dòng)的最大距離：（ 2分）
虛線框MNPQ的最小寬度
設(shè)向左減速時(shí)間為，則有
解得（1分）
小球出電場(chǎng)時(shí)，下落的高度（2分）
虛線框MNPQ高度應(yīng)滿足
故虛線框MNPQ的最小面積（2分）
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB部分是傾角為37°的直軌道，BCD部分是以O(shè)為圓心、半徑為R的圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，D點(diǎn)與O點(diǎn)等高，A點(diǎn)在D點(diǎn)的正下方。質(zhì)量為m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做變加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C，然后經(jīng)過D點(diǎn)落回到A點(diǎn)。已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度大小為g。求

（1）小球在C點(diǎn)的速度的大��；
（2）小球在AB段運(yùn)動(dòng)過程，拉力F所做的功；
（3）小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）一輛汽車在十字路口遇紅燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以4m/s2的加速度開始行駛，恰在此時(shí)，一輛摩托車以10m/s的速度勻速駛來與汽車同向行駛，汽車在后追摩托車，求：
(1)汽車經(jīng)過多少時(shí)間能追上摩托車? 此時(shí)汽車的速度多大?
(2)汽車從路口開始加速起，在追上摩托車之前兩車相距的最大距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(17分)如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在粗糙的水平面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，取g＝10m/s2，試求：

⑴若μ1＝0.4，μ2＝0.1，木板長L＝1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F＝8N，經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？
⑵若μ1＝0.1，μ2＝0.4，木板長L＝1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F＝8N，經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？
⑶接第⑵問，若在鐵塊上的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F，通過分析和計(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。(設(shè)木板足夠長)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

人類受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī)，小鳥在空中滑翔時(shí)獲得向上的舉力可表示為F=kSv2，式中S為翅膀的面積，v為小鳥飛行的速度，k為比例系數(shù)，一小鳥質(zhì)量為120g，翅膀面積為S1，其水平勻速滑翔的最小速度為12m/s。假定飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)獲得向上的舉力與小鳥滑翔時(shí)獲得的舉力有同樣的規(guī)律�，F(xiàn)有一架質(zhì)量為3200kg的飛機(jī)，其機(jī)翼面積為600S1，若它在跑道上由靜止開始勻加速滑行，加速度a=5m/s2，求此飛機(jī)起飛前在跑道上滑行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）軋鋼是鋼材處理的重要環(huán)節(jié).軋鋼過程中，軋鋼機(jī)利用一組軋輥滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力來軋碾鋼材，使軋件在轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥間產(chǎn)生塑性變形，軋出所需斷面形狀和尺寸的鋼材.軋鋼機(jī)軋輥截面示意圖如圖所示.現(xiàn)需要用已知半徑為0.5m的軋輥板在長鐵板上表面壓軋一道很淺的槽，鐵板的長為7.5m、質(zhì)量為15kg.已知軋輥與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.4和0.15.鐵板從一端放入工作臺(tái)的軋輥下，工作時(shí)軋輥對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為150N，在軋輥的摩擦力作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽.已知軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為6rad/s，g取10m/s2.

（1）通過分析計(jì)算，說明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)？
（2）加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？
（3）為能用最短時(shí)間加工出上述鐵板，軋錕轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少要調(diào)到多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長。求：

（1）小物塊剛放上小車時(shí)，小物塊及小車的加速度各為多大？
（2）經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？共同速度是多大？
（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=l0m/s2）． 

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（6分）如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一帶電體自O(shè)點(diǎn)豎直向上射出,它的初動(dòng)能為4J.當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí),它的動(dòng)能為5J,則物體折回通過與O點(diǎn)在同一水平線上的O’點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（17分）在工廠的流水線上安裝有傳送帶，用傳送帶傳送工件，可大大提高工作效率．如題圖所示，傳送帶與水平面夾角為，其上、下兩端點(diǎn)A、B間的距離是3.84m．傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，以4.0m/s順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．現(xiàn)將質(zhì)量為10kg的工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放于傳送帶的A點(diǎn)，已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在傳送帶將工件從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)過程中，；求：

（1）物體放上傳送帶時(shí)的加速度大��？
（2）當(dāng)物體與傳送帶等速時(shí)，傳送帶立即以8m/s2加速度順時(shí)針勻減速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)物體的摩擦力大小？工件從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的時(shí)間？
(3)若傳送帶因故障被卡住，要使靜止工件以（1）問的加速度從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則需對(duì)工件提供的最小拉力為多少？

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