【題目】如圖所示,在E=103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)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)要使小滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)Q時(shí)對(duì)軌道恰好無擠壓,則小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)?

(2)這樣運(yùn)動(dòng)的小滑塊通過圓軌道N點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?

【答案】(1)7 m/s (2)1.2N

【解析】

(1)設(shè)滑塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v,則由牛頓第二定律得:mg+qE=m,
滑塊從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)Q點(diǎn)過程中,由動(dòng)能定理得:
-mg2R-qE2R-μ(mg+qE)x=mv2-mv02
聯(lián)立方程組,解得:v0=7m/s;
(2)設(shè)滑塊到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為v′,則從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)N點(diǎn)過程中,
由動(dòng)能定理得: -μ(qE+mg)x=mv′2-mv02
又在N點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得:FN-(mg+qE)=m,
代入數(shù)據(jù)解得:FN=1.2N;

練習(xí)冊(cè)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,一小球以豎直向上的初速度v0從圓心等高處沖入一管道,剛好能夠通過管道的最高點(diǎn),該管道為個(gè)圓周,半徑為R=5 m.經(jīng)過管道后,它又沿著光滑導(dǎo)軌剛好可以通過另一個(gè)半徑為r圓周軌道.若所有銜接處均不損失機(jī)械能,不計(jì)摩擦,小球直徑以及圓管內(nèi)徑可忽略,g10 m/s2.下列說法正確的是(  )

A. 初速度v0的大小為 m/s

B. 初速度v0的大小為10 m/s

C. 右側(cè)圓軌道半徑r的大小為4m

D. 右側(cè)圓軌道半徑r的大小為5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第 15s 內(nèi)的位移比第 14s 內(nèi)的位移多0.2m,則下列說法正確的是(

A. 小球加速度為 0.4m/s2

B. 小球第15s 內(nèi)的位移為2.9m

C. 小球第14s 內(nèi)的初速度為2.6m/s

D. 小球前15s 內(nèi)的平均速度為3.0m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的位移一時(shí)間(x-t)圖象如圖所示,由圖象可以看出在04 s內(nèi)( )

A. 甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)

B. 4s時(shí)甲、乙兩物體間的距離最大

C. 甲的平均速度等于乙的平均速度

D. 甲、乙兩物體之間的最大距離為4 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,將一電荷量的試探電荷由電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為,則a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)_____b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)(選填“大于”、“等于”或“小于”),a點(diǎn)電勢(shì)______b點(diǎn)電勢(shì)(選填“大于”、“等于”或“小于”),試探電荷帶______(選填“正電”或“負(fù)電”),a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 _______V.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,在家中驗(yàn)證力的平行四邊形定則.

①如圖(a),在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺________時(shí)電子秤的示數(shù)F;

②如圖(b),將三細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上.水平拉開細(xì)線L1, 在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、________和電子秤的示數(shù)F1

③如圖(c),將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上,并將L1拴在其上.手握電子秤沿著②中L2的方向拉開細(xì)線L2使________和三根細(xì)線的方向與②中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2;

④在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示,若________,則平行四邊形定則得到驗(yàn)證.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成,一臺(tái)水平傳送,AB 兩端相距3m ,另一臺(tái)傾斜,傳送帶與地面的傾角θ= 37°,C、D 兩端相距4.45m, B、C相距很近。水平部分AB 5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將質(zhì)量為10 kg 的一袋大米輕放在A 端,到達(dá)B 端后,速度大小不變地傳到傾斜的CD 部分,米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.試求:(已知sin370.6,cos370.8, g10 m/s2 ,=2.450,=2.68)

(1)CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn),求米袋沿傾斜傳送帶所能上升的最大距離.

(2)若要米袋能被送到D 端,求CD 部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C 端到D 端所用時(shí)間的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處.滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力F之間的關(guān)系如圖乙所示.g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,由圖可以判斷( 。

A. 圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=﹣g

B. 圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值

C. 圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m

D. 圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)示意圖。將橡皮條的一端固定于A點(diǎn),圖甲表示在兩個(gè)拉力F1F2的共同作用下,將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉長(zhǎng)到O點(diǎn);圖乙表示準(zhǔn)備用一個(gè)拉力F拉橡皮條,圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的合成圖示。

(1)有關(guān)此實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí),F1、F2的夾角越大越好

B.在進(jìn)行圖乙的實(shí)驗(yàn)操作時(shí),必須將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)

C.拉力的方向應(yīng)與紙面平行,彈簧及鉤子不與彈簧測(cè)力計(jì)的外殼及紙面接觸,產(chǎn)生摩擦

D.在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí),F1F2的夾角越小越好

(2)圖丙中F是以F1F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線,一定沿AO方向的是________(F或者F′)。

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