分析 (1)根據牛頓第二定律求出物塊在0~2s內和2~4s內的加速度,利用運動學公式求出0~2s內和2~4s內的位移,及第2s末和第4s末的速度,得到小物塊做周期為4s的勻加速和勻減速運動.分別求出前24s物塊的位移和第25s內的位移,再求總位移.
(2)根據動能定理求電場力對小物塊所做的功.
解答 解:(1)0~2s內物塊加速度a1=E1q−μmgm=E1qm−μg=3×105×2×10−60.2−0.1×10=2m/s2
位移s1=12a1t21=12×2×22=4m
2s末的速度為 v2=a1t1=2×2m/s=4m/s
2~4s內物塊加速度a2=E2q−μmgm=E2qm−μg=−1×105×2×10−60.2−0.1×10=−2m/s2
位移s2=s1=4m
4s末的速度為v4=0
因此小物塊做周期為4s的加速和減速運動,第24s末的速度也為v24=0,
第25s末的速度v=at=2×1m/s=2m/s
第25s內位移:s=12at2=12×2×12=1m
25s內的位移是4個周期的為和第25s內的位移之和
所求位移為s=6×(4+4)+1=49m
(2)23秒內,設電場力對小物塊所做的功為W,由動能定理:W−μmgs=12mv225
代入數(shù)據:W−0.1×0.2×10×49=12×0.2×22
求得w=10.2J
答:(1)25秒內小物塊的位移大小49m;
(2)25秒內電場力對小物塊所做的功10.2J
點評 本題是物塊在周期性的電場力作用下運動的問題,要抓住規(guī)律,也可以作速度-時間圖象分析求解.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 沿折線ACB運動時做功最多 | B. | 沿直線AB運動時做功最少 | ||
C. | 沿直線AB運動時,靜電力做功為qEd | D. | 沿直線AB運動時做功最多 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 5 V | B. | -5 V | C. | 10 V | D. | -10 V |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電場方向一定是向右的 | |
B. | 該粒子一定帶負電荷 | |
C. | 該粒子一定是由a向b運動 | |
D. | 粒子在a點的動能一定小于在b點的動能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | x1t1>x2t2>x3t3 | B. | x1t1=x2t2=x3t3 | ||
C. | x1t12=x2t22=x3t32 | D. | 若θ增大,則xt2的值減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 極限分析物理問題的方法 | B. | 建立理想物理模型的方法 | ||
C. | 觀察實驗的方法 | D. | 等效替代的方法 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體沿直線做單一方向運動,通過的路程等于位移的大小 | |
B. | 幾個運動物體有相同位移時,它們通過的路程也一定相同 | |
C. | 幾個運動物體通過的路程不等時,它們的位移也一定不相同 | |
D. | 物體通過的路程不等于零,其位移也一定不等于零 |
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