【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與光滑絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場中．一質量為m、帶電荷量為+q的物塊（可視為質點），從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動，沿半圓形軌道恰好通過最高點C，場強大小為E(E小于）．

(1)試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功；

(2)證明物塊離開軌道落回水平面過程的水平距離與場強大小E無關，且為一常量；

【答案】(1) (2) S=2R

【解析】試題分析：（1）物塊恰能通過圓弧最高點C時，圓弧軌道與物塊間無彈力作用，物塊受到的重力和電場力提供向心力，再對物塊在由A運動到C的過程中，運用動能定理列式即可求解；物塊離開半圓形軌道后做類平拋運動，設水平位移為s，根據(jù)平拋運動的特點即可求解．

（1）物塊恰能通過圓弧最高點C時，圓弧軌道與物塊間無彈力作用，物塊受到的重力和電場力提供向心力①

物塊在由A運動到C的過程中，設物塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動能定理有②
由①②式解得③
（2）物塊離開半圓形軌道后做類平拋運動，設水平位移為s，則
水平方向有④，豎直方向有⑤

由①④⑤式聯(lián)立解得⑥

因此，物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強大小E無關，大小為2R．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上．然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上，當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度值記作l0，彈簧下端每增加一個50g的砝碼時，指針示數(shù)分別記作l1、l2、…l5，g取9.8m/s2．

（1）下表記錄的是該同學測出的5個值，其中l0未記錄．

代表符號

l0

l1

l2

l3

l4

l5

刻度值/cm

3.40

5.10

6.85

8.60

10.30

以砝碼的數(shù)目n為縱軸，以彈簧的長度l為橫軸，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在如下坐標紙中作出n﹣l圖線________．

（2）根據(jù)n﹣l圖線，可知彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m．（保留2位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)n﹣l圖線，可知彈簧的原長l0=_____cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：

待測金屬絲：Rx(阻值約4 Ω，額定電流約0.5 A)；

電壓表：V(量程3 V，內阻約3 kΩ)；

電流表：A1(量程0.6 A，內阻約0.2 Ω)；A2(量程3 A，內阻約0.05 Ω)；

電源：E1(電動勢3 V，內阻不計)；E2(電動勢12 V，內阻不計)；

滑動變阻器：R(最大阻值約20 Ω)；

螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線．

若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應選_______，電源應選_______(均填器材代號)，在虛線框內完成電路原理圖____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一個多量程多用電表的簡化電路圖，電流、電壓和電阻的測量都各有兩個量程不同的檔位．電壓的大量程是6V，小量程為3V，電流表的大量程是10mA,小量程是1mA．

①下列說法正確的是：________

A．當選擇開關S旋到位置4時，是電阻檔

B．當選擇開關S旋到位置6時，是電壓檔，測量時B應接高電勢

C．當選擇開關S旋到5的量程比旋到6的量程大

D．A表筆為紅表筆，B表筆為黑表筆

②已知表頭G的滿偏電流為100μA，內阻為990Ω，圖中的電源E的電動勢均為3.5V，當把選擇開關S旋到位置4，在AB之間接3500Ω電阻時，表頭G剛好半偏，該測量過程操作的順序和步驟都正確無誤，則R1=________Ω，R2=________Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩顆人造地球衛(wèi)星運行的角速度之比為ω1：ω2＝1：2，則它們的軌道半徑之比R1：R2＝ 。若其中一顆衛(wèi)星由于受到微小的阻力，軌道半徑緩慢減小，則該衛(wèi)星的向心加速度將 （填“減小”或“增大”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國月球探測計劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動，科學家對月球的探索會越來越深入。
（1）若已知地球半徑為R ， 地球表面的重力加速度為g ， 月球繞地球運動的周期為T ， 月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的軌道半徑；
（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h的某處以速度v0水平拋出一個小球，小球飛出的水平距離為x。已知月球半徑為R月 ， 引力常量為G ， 試求出月球的質量M月。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為M=5kg的光滑圓槽放置在光滑的水平面上，圓槽的圓弧所對圓心角為θ=120°。圓槽內放一質量為m=1kg的小球，今用一水平恒力F作用在圓槽上，并使小球相對圓槽靜止隨圓槽一起運動.g=10m/s2.則:

（1）當F=60N時，小球與圓槽相對靜止時，求槽對小球的支持力;

（2）要使小球不離開槽而能和槽相對靜止一起運動，F不能超過多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是(　　)

A.兩個物體只要接觸就會產(chǎn)生彈力

B.放在桌面上的物體受到的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的

C.滑動摩擦力的方向總是和物體的運動方向相反

D.形狀規(guī)則的物體的重心必在其幾何中心

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，繃緊的傳送帶在電動機的帶動下，始終保持v0=2m/s的速度勻速運行，傳送帶與水平面成37°夾角．現(xiàn)在把一質量m=5kg的工作輕輕地放在傳送帶底端，經(jīng)過一段時間后，工件被送到高h=2m的平臺上．已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù) ，若不計其他損耗，在傳送工件的過程中，求電動機需要多消耗的電能？（g取10m/s2）．

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