【題目】如圖在真空中存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.一根絕緣細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),一端固定在圖中的O點(diǎn),另一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q、可視為點(diǎn)電荷的小球,O點(diǎn)距離地面的高度為H,將小球拉至與O點(diǎn)等高的位置A處從靜止釋放.求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)的速度大小
(2)此刻細(xì)線對(duì)B點(diǎn)處的小球的拉力大小
(3)若小球通過B點(diǎn)時(shí),細(xì)線恰好斷開,求小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平位移x.
【答案】
(1)解:從A到B過程,由動(dòng)能定理得:
mgL+qEL= mv2﹣0
小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為:
答:小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)的速度大小為
(2)解:在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:
T﹣mg﹣qE=
解得:T=3(mg+qE)
答:此刻細(xì)線對(duì)B點(diǎn)處的小球的拉力大小為3(mg+qE)
(3)解:對(duì)小球在繩斷開后的類平拋運(yùn)動(dòng):
由牛頓第二定律有:qE+mg=ma
豎直方向上有:
水平方向上有:x=vt
聯(lián)立解得:
答:若小球通過B點(diǎn)時(shí),細(xì)線恰好斷開,求小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平位移x為
【解析】(1)從A到B根據(jù)動(dòng)能定理即可求出O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的速度大。唬2)在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求解細(xì)線對(duì)B點(diǎn)處的小球的拉力大小;(3)細(xì)線斷開后,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)和牛頓第二定律即可求解;
【考點(diǎn)精析】利用動(dòng)能定理的理解和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知?jiǎng)幽芏ɡ淼谋磉_(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況;功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無分量式;應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過30m寬的河,河水的速度為4m/s,則下列說法正確的是( )
A.船渡河的時(shí)間可能為10s
B.船不能垂直到達(dá)對(duì)岸
C.船渡河的速度一定為5m/s
D.船不能渡過河
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1mm)的紙貼在桌面上,如圖(a)所示.將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分除外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于原長(zhǎng).
(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出.測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F的大小為_______N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn),此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2N和F2=5.6N.
(i)用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力,以O點(diǎn)為作用點(diǎn),在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合;
(ii)F合的大小為______N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為______.
若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T0 , 軌道平面位于紙面內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知軌道半徑并不因此而改變,則( )
A.若磁場(chǎng)方向指向紙里,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期大于T0
B.若磁場(chǎng)方向指向紙里,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期小于T0
C.若磁場(chǎng)方向指向紙外,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期大于T0
D.若磁場(chǎng)方向指向紙外,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期小于T0
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在滿足電子能射出平行極板區(qū)的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是( )
A.U1變大、U2變大
B.U1變小、U2變大
C.U1變大、U2變小
D.U1變小、U2變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c、d、e五點(diǎn)在一直線上,b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離.在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷,帶電量為+Q,已知在+Q的電場(chǎng)中b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U.將另一個(gè)點(diǎn)電荷+q從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)的過程中( )
A.電場(chǎng)力做功qU
B.克服電場(chǎng)力做功qU
C.電場(chǎng)力做功大于qU
D.電場(chǎng)力做功小于qU
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一物體沿平直軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在物體拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,以此記錄物體的運(yùn)動(dòng)情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,測(cè)得A點(diǎn)到B點(diǎn),以及A點(diǎn)到C點(diǎn)的距離分別為x1=3.20cm,x2=12.80cm,則在打下點(diǎn)跡B時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為________m/s;物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_________m/s2,打下點(diǎn)跡C時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為________m/s 。(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,重為G的光滑球在傾角為θ的斜面和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài).若將此斜面換成材料和質(zhì)量相同,但傾角θ稍小一些的斜面,以下判斷正確的是 ( )
A. 球?qū)π泵娴膲毫υ龃?/span>
B. 球?qū)π泵娴膲毫p小
C. 斜面可能向左滑動(dòng)
D. 地面受到的壓力變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲乙兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖(a)所示的電路測(cè)定定值電阻R0 , 電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí),甲同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù),乙同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條U﹣I直線.回答下列問題:
①根據(jù)圖(b),可以求出定值電阻R0=Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=Ω.(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
②由于(填“電流表分壓”或“電壓表分流”)的影響,測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏小.
若用下列甲圖方法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)改變電阻箱的阻值,記錄外電路的總電阻阻值R,用靈敏電流計(jì)測(cè)得對(duì)應(yīng)的電流值I.多次測(cè)量后分別得到如圖乙所示的 ﹣R關(guān)系圖線.
由圖線可知該電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω.
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