18.如圖所示,質(zhì)量為0.2Kg的物體帶電量為+4×10-4C,從半徑為0.3m的光滑的$\frac{1}{4}$圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動.物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為0.4,整個裝置處于E=103N/C的勻強(qiáng)電場中,求下列兩種情況下物體在水平面上滑行的最大距離:
(1)E水平向左;
(2)E豎直向下.

分析 (1)由動能定理列方程求解,此過程中,重力做正功、電場力和滑動摩擦力做負(fù)功.
(2)由動能定理列方程求解,此過程中,重力和電場力做正功、滑動摩擦力做負(fù)功

解答 解:(1)當(dāng)E水平向左時:
初速度和末速度都為0,由動能定理得:外力做的總功為0
即mgR-Ffx-qE(R+x)=0
其中Ff=mgμ
所以x=$\frac{mgR-qER}{μmg+qE}$=0.4m
(2)當(dāng)E豎直向下時,由動能定理,初速度和末速度都為0,所以外力做的總功為0
即mgR-Ffx+qER=0
其中Ff=(mg+qE)μ
所以x=$\frac{mgR+qER}{μmg+qE}$=0.75m
答:(1)E水平向左時位移為0.4m
(2)E水平向下時位移為0.75m

點(diǎn)評 動能定理有廣泛的適用性對于多過程運(yùn)動問題,在不牽扯加速度和時間的前提下優(yōu)先考慮動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示電解池內(nèi)有一價離子的電解液,在時間t內(nèi)通過溶液截面S的正離子數(shù)為n1,負(fù)離子數(shù)為n2,設(shè)元電荷電荷量為e,則以下說法正確的是( 。
A.溶液內(nèi)電流方向從A到B,電流為$\frac{{n}_{1}e}{t}$
B.溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流為$\frac{{n}_{2}e}{t}$
C.溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動,產(chǎn)生的電流相互抵消
D.溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流為$\frac{({n}_{1}+{n}_{2})e}{t}$

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9.對于平拋運(yùn)動(g為已知),下列條件中可確定物體飛行時間的是(  )
A.已知水平位移B.已知初速度
C.已知下落高度D.已知落地時速度的大小和方向

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)用如圖1所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系:

(1)某同學(xué)在平衡摩擦力時把木板的一端墊得過高,所得的a-F圖象為圖2中的C;
(2)某同學(xué)以砝碼的重力為F,保持小車的質(zhì)量不變,改變小盤和鉤碼的總質(zhì)量,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示
F (N)0.200.300.400.500.60
a (m/s20.110.190.290.400.51
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標(biāo)圖上作出a-F圖象
②通過計(jì)算小車的質(zhì)量為1 kg;小車質(zhì)量的計(jì)算值與實(shí)際值相比偏。ㄌ睢捌蟆、“偏小”或“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),如圖a為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖,A為小車,B為電火花計(jì)時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量,小車運(yùn)動加速度a可用紙帶上的打點(diǎn)求得.交流電的頻率是50HZ.

(1)圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.2 m/s.(保留二位有效數(shù)字)
(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量 m,分別得到小車加速度與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表:
次數(shù)123456789
小車加速度a/m•S-21.981.721.481.251.000.750.480.500.30
小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67
根據(jù)表中數(shù)據(jù),為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系,請選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系,并作出圖線.(如有需要,可利用上表中空格)
(3)在“探究加速度與力的關(guān)系時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖c,該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn),分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因.答:實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖,物體質(zhì)量為2kg,靜置于水平面上,它與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,用大小為20N、方向與水平方向成37°的恒力F拉動物體,物體運(yùn)動5s后撤去力F,到物體最后停下來,g取10m/s2.求:
(1)撤去F時物體速度大?
(2)撤去F后物體還能運(yùn)動多長時間?(sin37°=0.6,Cos37°=0.8).

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10.如圖所示,足夠長的導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi),bc段電阻為R,其它電阻不計(jì),ef是一電阻不計(jì)的水平放置的導(dǎo)體桿,質(zhì)量為m,桿的兩端分別與ab、cd良好接觸,又能沿框架無摩擦滑下,整個裝置放在與框面垂直的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)ef從靜止開始下滑,經(jīng)過一段時間后,閉合電鍵K,則在閉合電鍵K后(  )
A.ef加速度的數(shù)值有可能大于重力加速度
B.如果改變電鍵閉合時刻,ef先、后兩次獲得的最大速度一定不同
C.如果ef最終做勻速運(yùn)動,這時電路消耗的電功率也因電鍵閉合時刻的不同而不同
D.ef兩次下滑過程中,系統(tǒng)機(jī)械能的改變量等于電路消耗的電能與轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示是一物體做勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象,由圖可知物體(  )
A.初速度為0B.2s末的速度大小為3.0m/s
C.5s內(nèi)的位移為25mD.加速度為-1.0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.兩個等大的分力的大小為100N,它們間的夾角為120°.求這兩個力合力的大小和方向.

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