【題目】如圖所示，正方形光滑水平臺(tái)面WXYZ邊長(zhǎng)L=1.8m，距地面高h=0.8m。CD線平行于WX邊，且它們間距d=0.1m。一個(gè)質(zhì)量為m的微粒從W點(diǎn)靜止釋放，在WXDC平臺(tái)區(qū)域受到一個(gè)從W點(diǎn)指向C點(diǎn)的恒力F1=1.25×10-11N作用，進(jìn)入CDYZ平臺(tái)區(qū)域后，F1消失，受到另一個(gè)力F2作用，其大小滿足F2=5×10-13v（v是其速度大小），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其方向總是垂直于速度方向，從而在平臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后由XY邊界離開臺(tái)面，（臺(tái)面以外區(qū)域F2=0）。微粒均視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2。

(1)若微粒質(zhì)量m=1×10-13kg，求微粒在CDYZ平臺(tái)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑；

(2)若微粒質(zhì)量m=1×10-13kg，求微粒落地點(diǎn)到平臺(tái)下邊線AB的距離。

【答案】(1)1m；(2)1.2m

【解析】

(1)微粒從W到C，由牛頓第二定律得

又

所以

微粒在CDYZ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供向心力，由牛頓第二定律得

得

(2)微粒在CDYZ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行軌跡如圖

由幾何關(guān)系得

微粒離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)

所以

故微粒落地點(diǎn)到平臺(tái)下邊線AB的距離為

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1所示，用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．

(1)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T.測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3……，如圖2所示．

圖2

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功W＝________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v＝________.

(2)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2W圖像．由此圖像可得v2隨W變化的表達(dá)式為____________________．根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是____________．

(3)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2W關(guān)系的是____________________．

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)其圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的倍，則以下說(shuō)法正確的是　　

A. 汽車在前5s內(nèi)的牽引力為

B. 汽車速度為時(shí)的加速度為

C. 汽車的額定功率為100kW

D. 汽車的最大速度為80

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌。如圖所示，當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，設(shè)此時(shí)的速度大小為v，重力加速度為g，兩軌所在面的傾角為θ，則

A. 該彎道的半徑

B. 當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度大小不變

C. 當(dāng)火車速率大于v時(shí)，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓

D. 當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，為研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長(zhǎng)為5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2。由圖可知：小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間________（填“小于”、“等于”或“大于”）從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；小球拋出時(shí)的初速度大小為________m/s，小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為_________m/s，若以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為_________，_________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度必大于7.9km／s

B. 由于大氣阻力的作用，人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期將逐漸變大

C. 人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度最大是7.9km／s

D. 人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的發(fā)射速度必須大于7.9km／s而小于11.2km／s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的檢驗(yàn)電荷、分別置于、兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線，取無(wú)空遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將、移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則（　�。�

A.在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能

B.在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能

C.的電荷量小于的電荷量

D.的電荷量大于的電荷量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C為靜電場(chǎng)中一條直的電場(chǎng)線上等間距的三點(diǎn)，一個(gè)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，從A到B電場(chǎng)力做功與從B到C電場(chǎng)力做功相等，則下列判斷正確的是

A.帶電粒子一定帶正電

B.電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.從A到C過(guò)程中，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可能先減小后增大

D.從A到C過(guò)程中，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩豎直木樁ab、cd固定，一不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端固定在a、c兩點(diǎn)，繩長(zhǎng)為L，一質(zhì)量為m的物體A通過(guò)輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時(shí)掛鉤兩側(cè)輕繩所成夾角為120°。若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為L的橡皮筋，掛上物體A后仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，橡皮筋處于彈性限度內(nèi)，若重力加速度大小為g，上述兩種情況，下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 輕繩的彈力大于mg B. 輕繩的彈力小于mg

C. 橡皮筋的彈力大于mg D. 橡皮筋的彈力小于mg

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