【題目】如圖所示,在E=103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MNN點(diǎn)平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn),PQN圓弧的中點(diǎn),一帶負(fù)電q=104 C的小滑塊質(zhì)量m=10 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點(diǎn)右側(cè)1.5 mM處,g10 m/s2,求:

(1)小滑塊從M點(diǎn)到Q點(diǎn)電場力做的功

(2)要使小滑塊恰能運(yùn)動到半圓形軌道的最高點(diǎn)Q,則小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動?

(3)這樣運(yùn)動的小滑塊通過P點(diǎn)時對軌道的壓力是多大?

【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s(3)0.6 N

【解析】

(1)W=-qE·2R W= - 0.08J

(2)設(shè)小滑塊到達(dá)Q點(diǎn)時速度為v,

由牛頓第二定律得mg+qE=m

小滑塊從開始運(yùn)動至到達(dá)Q點(diǎn)過程中,由動能定理得

-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=mv2mv

聯(lián)立方程組,解得:v0=7m/s.

(3)設(shè)小滑塊到達(dá)P點(diǎn)時速度為v′,則從開始運(yùn)動至到達(dá)P點(diǎn)過程中,由動能定理得

-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=mv′2mv

又在P點(diǎn)時,由牛頓第二定律得FN=m

代入數(shù)據(jù),解得:FN=0.6N

由牛頓第三定律得,小滑塊通過P點(diǎn)時對軌道的壓力FN′=FN=0.6N.

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】如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個物體AB,物體B放在水平地面上,A、B均靜止。已知AB的質(zhì)量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為θ,(  )

A. 物體B受到的摩擦力可能為零

B. 物體B受到的摩擦力為mAgcosθ

C. 物體B對地面的壓力可能為零

D. 物體B對地面的壓力為mBg - mAgsinθ

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【題目】魚雷是最好的水下打擊武器,現(xiàn)代魚雷所使用的超空泡技術(shù)是利用空腔氣泡隔絕水和魚雷,從而大大降低阻力,獲得高速航行的技術(shù)。下圖是某次軍事演習(xí)中紅方超空泡魚雷打擊藍(lán)方潛艇的x-t圖象,則下列說法正確的是( )

A. 潛艇做勻加速直線運(yùn)動

B. 魚雷一定做曲線運(yùn)動

C. t2時刻魚雷與潛艇間的距離達(dá)到最大值

D. 0~t2時間內(nèi)魚雷的平均速度大于潛艇的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球,甲球帶正電,乙球原來不帶電,由于靜電感應(yīng),兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場.實(shí)線為其電場線,虛線為其等勢線,A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱,則( )

A. A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同

B. C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C. 正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電場力做正功

D. 負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn),電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動機(jī)帶動,始終保持以速度v勻速運(yùn)動,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止,對于物塊從靜止釋放到相對靜止這一過程,下列說法正確的是

A. 電動機(jī)做的功為

B. 摩擦力對物體做的功為

C. 傳送帶克服摩擦力做的功為

D. 小物塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從離地面500m的空中自由落下一個小球,取g=10m/s2,求:

(1)小球經(jīng)過多長時間落到地面?

(2)從靜止釋放開始計(jì)時,小球在第1s內(nèi)的位移和最后1s內(nèi)的位移;

(3)下落時間為總時間的一半時的位移。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略木星探測器,從198910月進(jìn)入太空起,歷經(jīng)6年,行程37億千米,終于到達(dá)木星周圍.此后在t秒內(nèi)繞木星運(yùn)行N圈后,對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察,最后墜入木星大氣層燒毀.設(shè)這N圈都是繞木星在同一個圓周上運(yùn)行,其運(yùn)行速率為v,探測器上的照相機(jī)正對木星拍攝整個木星時的視角為θ(如圖所示),設(shè)木星為一球體.求:

(1)木星探測器在上述圓形軌道上運(yùn)行時的軌道半徑;

(2)木星的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳到x=5mM點(diǎn)時開始計(jì)時,已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s,下面說法中不正確的是:(    )

A. 這列波的波長是4m

B. 這列波的傳播速度是10m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)Qx=9m)經(jīng)過0.5s才第一次到達(dá)波峰

D. M點(diǎn)以后各質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向都是向下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做驗(yàn)證互成角度的兩個力合成的平打四邊形定則實(shí)驗(yàn),試完成下列問題。

(1)主要的兩個實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①把橡皮條的一端用圖釘固定于P點(diǎn),同時用兩個彈簧測力計(jì)將橡皮條的另一端拉到位置O。這時兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別為、。

②假如橡皮條的自由端僅用一個彈簧測力計(jì)拉著,也把它拉到O點(diǎn)位置,彈簧測力計(jì)的示數(shù)

(2)用5 mm表示1N,在圖中作出力FA、FBFC的圖示________。根據(jù)平行四邊形定則在圖丙中作出FAFB的合力F,F的大小為________N。

(3)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能否驗(yàn)證平行四邊形定則:________(選填不能”)。

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