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14.如圖所示,在傾角θ=30°足夠長的光滑絕緣斜面的底端A點固定一電量為Q的正點電荷,在距離A為S0的C處由靜止釋放某帶正電荷的小物塊P(可視為點電荷),小物塊運動到B點(圖中未畫出)時速度最大,最大速度為vm.已知小物塊P釋放瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g.已知靜電力常量為k,空氣阻力忽略不計.求
(1)小物塊所帶電量q和質量m之比;
(2)AB之間的距離S;
(3)CB之間的電勢差UCB

分析 (1)對物塊受力分析,根據釋放物塊P的時候加速度的大小為g計算小物塊所帶電量q和質量m之比;
(2)物塊受到的合力為零的時候,速度最大,根據受力平衡計算速度最大的位置;
(3)物塊運動的過程中只有重力和電場力做功,根據動能定理計算運動的位移的大。

解答 解:(1)小物塊P釋放瞬間的加速度大小能達到g,說明小物塊P釋放后應向上加速運動,由牛頓運動定律得:
$k\frac{Qq}{{s}_{0}^{2}}-mgsin30°=ma$
由題只,其中的a=g
解得:$\frac{q}{m}=\frac{3g{s}_{0}^{2}}{2kQ}$
(2)當合力為零,速度最大,即:
$k\frac{Qq}{{s}_{0}^{2}}=mgsin30°$
 解得:S=$\sqrt{3}$S0
(3)從C運動到B的過程中,根據動能定理有:
qUCB-mgSsin30°=$\frac{1}{2}m{v}_{m}{\;}^{2}$
解得:UCB=$\frac{mkQ}{3g{S}_{0}}({v}_{m}{\;}^{2}+\sqrt{3}g{S}_{0})$
解:(1)小物塊所帶電量q和質量m之比為$\frac{3g{s}_{0}^{2}}{2kQ}$;
(2)AB之間的距離S為$\sqrt{3}$S0
(3)CB之間的電勢差UCB為$\frac{mkQ}{3g{S}_{0}}({v}_{m}{\;}^{2}+\sqrt{3}g{S}_{0})$.

點評 解決本題的關鍵正確分析受力情況,判斷物塊的運動情況,再根據力學的基本規(guī)律解答.明確速度最大時受到的合力為零.

練習冊系列答案
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3.木星的衛(wèi)星“愛奧”上有一火山,巖石豎直噴出后上升的高度可達100km.已知“愛奧”周圍沒有空氣,重力加速度為1.8m/s2,則巖石噴出時的最大速度為( 。
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4.做勻變速直線運動的質點在前5s內的位移為10m,在前7S內的位移為21m,則質點在t=6s時的速度為(  )
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2.如圖所示,質量為M=1kg的長木板靜止在光滑水平面上,現有一質量m=0.5kg的小滑塊(可視為質點)以v0=3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板,帶動木板一起向前滑動.已知滑塊與木板間的動摩擦因數μ=0.1,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑塊在木板上滑動過程中,木板受到的摩擦力大小f和方向;
(2)滑塊在木板上滑動過程中,滑塊與木板加速度大小a1、a2分別是多少;
(3)如木板足夠長,滑塊與木板A達到的共同速度v.

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9.在勻強電場所在平面內存在一個半徑為R的圓形區(qū)域,完全相同的帶正電粒子以初速度v0沿不同的方向從A點進入圓形區(qū)域,已知從D點離開的粒子動能最大,且AB、CD是兩條互相垂直的直徑.則下列說法正確的是( 。
A.電場方向沿CD方向B.電場方向沿AD方向
C.從B點離開的粒子速度仍是v0D.從C點離開的粒子速度仍是v0

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19.如圖所示,質量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質量m=1kg的小球通過長L=0.2m的輕質細桿與滑塊上的光滑軸O連接,小球和輕桿可在豎直平面內繞O軸自由轉動,開始輕桿處于水平狀態(tài),現給小球一個豎直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2
(1)若鎖定滑塊,試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向.
(2)若解除對滑塊的鎖定,試求小球通過最高點時的速度大。
(3)在滿足(2)的條件下,試求小球擊中滑塊右側軌道位置點與小球起始位置點間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.一質點做直線運動的x-t圖象如圖所示,以下判斷正確的是(  )
A.3-5s質點處于靜止狀態(tài)B.7s末質點回到出發(fā)點
C.0-3s與5-7s內速度方向相反D.0-3s與5-7s內平均速度相同

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3.如圖是壓榨機示意圖,B為固定鉸鏈,A、C為活動鉸鏈,BC間的距離為l1,AB間的水平距離為l2,AB=AC,且B、C兩點在同一豎直線上,在A處施加一大小為F、方向水平向左的推力,C與作壁接觸面光滑,滑塊和桿的重力不計.
(1)若力F的作用效果沿桿是擠壓AB、AC,按該效果將力F分解,求沿桿AC的分力大;
(2)若(1)中所求的分力的作用效果是水平向左擠壓墻壁和豎直向下擠壓物體,已知F=100N,當圖中l(wèi)1=1m,l2=0.05m時,求被壓榨物D受到的壓力大。

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4.據報道,2016年10月23日7時31分,隨天宮二號空間實驗室(軌道艙)發(fā)射人軌的伴隨衛(wèi)星成功釋放.伴隨衛(wèi)星重約47千克,尺寸相當于一臺打印機大。尫藕蟀殡S衛(wèi)星將通過多次軌道控制,伴星逐步接近軌道艙,最終達到僅在地球引力作用下對軌道艙的伴隨飛行目標.之后對天宮二號四周表面進行觀察和拍照以及開展其他一系列試驗,進一步拓展空間應用.根據上述信息及所學知識可知(  )
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