【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣軌道，圓心為O，半徑為r，A、B、C、D分別是圓周上的點(diǎn)，其中A、C分別是最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，BD連線與水平方向夾角為。該區(qū)間存在與軌道平面平行的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶正電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)（電荷量不變），經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度最大，重力加速度為g（已知，），求:

(1)小球所受的電場(chǎng)力大小；

(2)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的最小壓力。

【答案】（1）；（2）2mg，方向豎直向上.

【解析】

（1）由題意可知 :

所以:

（2）由題意分析可知，小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)對(duì)軌道的壓力最小.

小球恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在B點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有:

小球由B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有:

小球在A點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有:

聯(lián)立以上各式得:

由牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的最小壓力大小為2mg，方向豎直向上.

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,用一根長(zhǎng)為L=1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=370,當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí),細(xì)線的張力為T.求 , , 計(jì)算結(jié)果可用根式表示):

(1)若要小球離開(kāi)錐面,則小球的角速度 至少為多大?

(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為600,則小球的角速度ω1為多大?

(3)細(xì)線的張力T與小球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω有關(guān),當(dāng)ω的取值范圍在0到ω1之間時(shí),請(qǐng)通過(guò)計(jì)算求解T與ω2的關(guān)系,并在圖坐標(biāo)紙上作出T-ω2的圖象,標(biāo)明關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，長(zhǎng)木板水平固定在桌面上。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要調(diào)整定滑輪的高度，其目的是______________________________________.

(2)圖乙為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，部分相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖所示，則木塊加速度的大小a=_____________m/s2(保留2位小數(shù))。

(3)測(cè)得砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量與木塊的質(zhì)量之比為1：3，重力加速度g=9.8m/s2，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ___( 保留2位小數(shù))。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)小球懸于同一懸點(diǎn)O，且在O點(diǎn)下方垂直距離h=1m處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸線長(zhǎng)L1＝3m，L2＝2m，則A、B兩小球（　 ）

A.周期之比T1：T2＝2：3B.角速度之比ω1：ω2＝1：1

C.線速度之比v1：v2＝：D.向心加速度之比a1：a2＝8：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.以桌面為零勢(shì)能面小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為mgh2

B.以地面為零勢(shì)能面小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為mgh2

C.小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)重力勢(shì)能增大mg（h1＋h2）

D.選取不同的零勢(shì)能面小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)重力勢(shì)能的變化量相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙且絕緣的斜面體ABC在水平地面上始終靜止。在斜面體AB邊上靠近B點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放帶負(fù)電且電荷量保持不變的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度恰為零.則小物塊從A到P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程( )

A. 水平地面對(duì)斜面體沒(méi)有靜摩擦作用

B. 小物塊的電勢(shì)能先減小后增大

C. 小物塊所受到的合外力減小后增大

D. 小物塊損失的機(jī)械能等于增加的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(4分)

圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有 。（填入正確選項(xiàng)前的字母）

A．米尺

B．秒表

C．0～12V的直流電源

D．0～I2V的交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有______。（寫出兩個(gè)原因）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m小球，在水平恒定拉力F作用下，小球在豎直平面內(nèi)從靜止開(kāi)始由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，細(xì)線偏離豎直方向θ角，在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（重力加速度為g）（ ）

A. F做的功一定為FLsinθB. F做的功一定為mgL(1-cosθ)

C. F做的功一定大于mgL(1-cosθ)D. F做功的功率先減小，后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋，如圖所示。汽v車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s。取重力加速度g=10m/s2。

（1）畫出汽車經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)，在豎直方向上的受力示意圖；

（2）求汽車經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)，汽車對(duì)橋的壓力的大��；

（3）汽車對(duì)橋面的壓力過(guò)小是不安全的，請(qǐng)分析說(shuō)明汽車在經(jīng)過(guò)該拱橋時(shí)，速度大些比較安全，還是小些比較安全。

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