【題目】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平軌道上,滑塊受到的電場力大小為

mg,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g.

1)若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s3RA點(diǎn)由靜止釋放,滑塊到B點(diǎn)時速度為多大?

2)求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時受到軌道的作用力大;

3)改變s的大小,使滑塊恰好始終沿軌道滑行,且從G點(diǎn)飛出軌道,求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】 (1)設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度為v,滑塊從AB的過程,由動能定理有

解得;

(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度為vC,滑塊從AC的過程,由動能定理有

設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時受到軌道的作用力大小為F,則

由牛頓第二定律得:

解得

(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行則滑至圓軌道DG間某點(diǎn),由電場力和重力的合力提供向心力,此時的速度最小(設(shè)為vn),則有

解得

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】甲、乙兩同學(xué)做研究勾變速直線運(yùn)動實驗時,都用實驗得到的紙帶研究小車的運(yùn)動情況。

(1)甲同學(xué)取一條紙帶,將O點(diǎn)設(shè)為計數(shù)的起始點(diǎn),每五個計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s。A、C計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離值如圖甲所示,如果物體做的是勻加速直線運(yùn)動,則計數(shù)點(diǎn)“B”與起始點(diǎn)0之間的距離______cm.打計數(shù)點(diǎn)A時小車的速度為_______m/s, 物體的加速度為_______m/s(結(jié)果均保留了位有效數(shù)字)。

(2)乙同學(xué)將實驗得到的紙帶標(biāo)上計數(shù)點(diǎn),打的第一個點(diǎn)記為O,測出其它計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的 圖線(如圖乙所示),斜率表示________,加速度大小為________m/s(保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn),用不同重物通過細(xì)線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放.

1若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d________cm;實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt2.0×10-2s,則小車經(jīng)過光電門時的速度為________m/s;

2實驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為________;

3測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt,并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v,通過描點(diǎn)作出線性圖象,研究小車加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________(選填“vm”“v2m”)圖象;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用彈簧秤稱一木塊重5N,把木塊放在水平桌面上,用彈簧秤水平向右拉木塊;試求。

1)當(dāng)彈簧秤讀數(shù)為1N時,木塊未被拉動,摩擦力大小和方向;

2)當(dāng)彈簧秤讀數(shù)為2N時,木塊做勻速直線運(yùn)動,這時木塊受到的摩擦力大小和方向;

3)木塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ。

4)若使彈簧秤在拉動木塊運(yùn)動中讀數(shù)變?yōu)?/span>3N時,這時木塊受到的摩擦力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律實驗中,請將某小組同學(xué)的如下操作補(bǔ)充完整:

(1)在水平放置的圖板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在圖板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過細(xì)線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)的位置和兩個彈簧秤的讀數(shù),并 __________________________

(2)只用一個彈簧秤通過細(xì)線拉橡皮條,記下此時___________并記下細(xì)線的方向;

(3)為提高實驗的準(zhǔn)確度,細(xì)線的長度應(yīng)_____________(選填適當(dāng)長些適當(dāng)短些”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,沿光滑的豎直墻壁用網(wǎng)兜把一只足球掛在A點(diǎn),足球的質(zhì)量為m,網(wǎng)兜的質(zhì)量不計。足球與墻壁的接觸點(diǎn)為B,懸線與墻壁的夾角為。求:

(1)懸線對球的拉力和墻壁對球的支持力的大;

(2)如果保持球的位置不動,將掛網(wǎng)兜的繩子增長,釘子緩慢上移,則繩對球的拉力及墻壁對小球的支持力大小如何變化?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛轎車在平直的公路上以的速度勻速運(yùn)動,突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物,轎車以的加速度大小緊急剎車,從剎車開始,求:

(1)轎車運(yùn)動3s的速度是多少?

(2)轎車運(yùn)動48m所用時間是多少?

(3)轎車運(yùn)動6s的位移是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,某同學(xué)先按圖1對彈簧甲進(jìn)行探究,然后把原長相同的彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖2進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為m=50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端,分別測得圖1、圖2中彈簧的長度L1、L2如下表所示.

已知重力加速度g=9.8m/s2,要求盡可能多的利用測量數(shù)據(jù),計算彈簧甲的勁度系數(shù)k1=______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).由表中數(shù)據(jù)計算出彈簧乙的勁度系數(shù)k2=______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛小型卡車裝運(yùn)了一個木箱,但沒有固定,已知卡車在水平路面上沿直線運(yùn)動,卡車和木箱受到恒定阻力N,卡車的額定功率為P=80kW,卡車與木箱的總質(zhì)量m=2×10kg.貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s.求:

(1)卡車行駛的最大速度;

(2)為了保證加速過程中貨物與卡車不發(fā)生相對滑動,卡車的最大加速度;

(3)一位非常有經(jīng)驗的可機(jī)駕駛卡車,使卡車在最短的時間內(nèi)由靜止加速到最大速度,且保障加速過程貨物與卡車不發(fā)生相對滑動,觀察到此加速過程經(jīng)歷的位移1=150m,則該加速過程所需的時間。

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