Question

如圖所示，豎直面內(nèi)有一絕緣軌道，AB部分是光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑R=0.5m，B處切線水平，BC部分為水平粗糙直軌道。有一個(gè)帶負(fù)電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)到直軌道上的P處剛好停住。小滑塊的質(zhì)量m=1kg，帶電量為保持不變，滑塊小軌道BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=4.0×10²N/C.（g=10m/s²）

（1）求滑塊到達(dá)B點(diǎn)瞬間的速度大小

（2）求滑塊到達(dá)B點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大小。

（3）求BP間的距離，

 

Answer 1

【答案】

（1）3m/s（2）28N（3）1.5m

【解析】

試題分析:

（1）小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，彈力不做功，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功.由動(dòng)能定理

   （2分）

解得 V=3m/s；           （1分）

（2）在B點(diǎn)，小滑塊在豎直方向只受重力和支持力的作用，由向心力公式

         （2分）

解得：N=28N

由牛頓第三定律得滑塊到達(dá)B點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大小N’=28N   （1分）

（2）小滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中，彈力和重力不做功，滑動(dòng)摩擦力和電場(chǎng)力做負(fù)功.由動(dòng)能定理

      （2分）

解得：x=1.5m         （2分）

考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；向心力公式；牛頓第三定律應(yīng)用；重力和電場(chǎng)力做功特點(diǎn)；