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19.如圖所示,CD左側(cè)存在場強大小E=mgq,方向水平向左的勻強電場,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的光滑絕緣小球,從底邊BC長為L、傾角53°的直角三角形斜面頂端A點由靜止開始下滑,運動到斜面底端C點后進入一豎直半圓形細圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的光滑圓弧,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,半圓直徑CD在豎直線上),恰能到達細圓管最高點D點,隨后從D點離開后落回斜面上某點P.(重力加速度為g,sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:
(1)小球到達C點時的速度;
(2)小球從D點運動到P點的時間t.

分析 (1)由動能定理即可求得速度
(2)利用動能定理求的軌道半徑,利用水平方向和豎直方向的運動即可求得時間

解答 解:(1)由動能定理:
mg43L-qEL=12mv2            
解得:v=23gl                     
(2)由A到D的過程由動能定理:
mg43L-mg•2r-qEL=0                
得:r=16L                             
離開D點后做勻加速直線運動,如圖.

豎直方向:SDG=12gt2    
水平方向:qE=ma       
SDH=12at2
又由幾何關(guān)系得:
\frac{{S}_{DH}}{2r-{S}_{DG}}=tan37°
解得:t=\sqrt{\frac{2L}{7g}}         
答:(1)小球到達C點時的速度\sqrt{\frac{2}{3}gL};
(2)小球從D點運動到P點的時間t為\sqrt{\frac{2L}{7g}}

點評 針對具體的題目,分清物體的受力及運動過程,合理的采用動能定理以及各個物理量之間的幾何關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,PQ和MN是固定于水平面內(nèi)的平行光滑金屬軌道,軌道足夠長,其電阻可忽略不計.金屬棒ab、cd放在軌道上,始終與軌道垂直,且接觸良好.金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m,長度均為L.兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,它們與軌道形成閉合回路.金屬棒ab的電阻為2R,金屬棒cd的電阻為R.整個裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.
(1)若保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平恒力F作用下,沿軌道以速度v做勻速運動.試推導(dǎo)論證:在△t時間內(nèi),F(xiàn)對金屬棒cd所做的功W等于電路獲得的電能E;
(2)若先保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平力F′(大小未知)作用下,由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運動,水平力F′作用t0時間撤去此力,同時釋放金屬棒ab.求兩金屬棒在撤去F′后的運動過程中,
①金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量;
②它們之間的距離改變量的最大值△x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右水平拋出,最后落在斜面上.其中有三次的落點分別是a、b、c,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是( �。�
A.落點b、c比較,小球落在b點的飛行時間短
B.小球落在a點和b點的飛行時間均與初速度v0成正比
C.三個落點比較,小球落在c點,飛行過程中速度變化最快
D.三個落點比較,小球落在c點,飛行過程中速度變化最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.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點固定一點電荷,從A點無初速釋放帶負電且電荷量保持不變的小物塊(視為質(zhì)點),運動到P點時速度恰為零.則小物塊從A到P運動的過程( �。�
A.水平地面對斜面體沒有靜摩擦作用力
B.小物塊的電勢能一直增大
C.小物塊所受到的合外力一直減小
D.小物塊損失的機械能大于增加的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.按照我國整個月球探測活動的計劃,在第一步“繞月”工程圓滿完成各項目標和科學(xué)探測任務(wù)后,第二步是“落月”工程.已在2013年以前完成.假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0,飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運動,到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ,到達軌道的近月點B時再次點火進入月球近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動.下列判斷正確的是( �。�
A.飛船在軌道Ⅰ上的運行速率v=\frac{\sqrt{{g}_{0}R}}{2}
B.飛船在A點處點火變軌時,動能增大
C.飛船從A到B運行的過程中機械能增大
D.飛船在軌道Ⅲ繞月球運動一周所需的時間T=π\sqrt{\frac{R}{{g}_{0}}}

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,有一質(zhì)子(質(zhì)量為m,電荷量為e)由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,進入兩塊板間距離為d,板間電壓為U2的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并且恰能從下板右邊緣穿出電場.求:
(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場U2時的速度;
(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場U2中運動的時間和金屬板的長度;
(3)質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,一粗糙斜面AB與光滑圓弧軌道BCD相切,C為圓弧軌道的最低點,圓弧BC所對圓心角θ=37°.已知圓弧軌道半徑為R=0.5m,斜面AB的長度為L=2.875m.質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從斜面頂端A點處由靜止開始沿斜面下滑,從B點進入圓弧軌道運動恰能通過最高點D.sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物塊經(jīng)C點時對圓弧軌道的壓力Fc;
(2)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時N極指向右端,則電源右端為電源的負極,通電螺線管的左端為S極.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.火星是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆大行星,直徑約為地球的一半,質(zhì)量約為地球的十分之一,人類對火星已發(fā)射了多個探測器.設(shè)想在火星表面附近繞火星沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為EK1,在地球表面附近繞地球沿圓軌道運行的相同質(zhì)量人造衛(wèi)星的動能為EK2,則\frac{{E}_{K1}}{{E}_{K2}}約為( �。�
A.0.2B.0.4C.2.5D.5

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同步練習(xí)冊答案