【題目】如圖所示，固定在水平地面上的光滑軌道由半徑為R的四分之一圓弧軌道 AB和足夠長(zhǎng)的水平軌道BD組成，AB與BD相切于B點(diǎn)，水平軌道的右端與一傾角 為45°的斜面體底端接觸。一個(gè)帶正電、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a從圓弧軌道上A點(diǎn)由靜 止開(kāi)始下滑，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，將另一個(gè)帶正電、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球b由靜止 放在小球a的正前方C點(diǎn)處。己知小球a和b的質(zhì)量均為m，A點(diǎn)與圓心O的連線與 水平方向成角，求：

（1）小球a剛到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Γ?/span>

（2）若b球剛放入時(shí)兩小球間的電勢(shì)能為0時(shí)，兩小球間的最大電勢(shì)能Ep；

（3）小球b最終從D點(diǎn)離開(kāi)，恰好垂直打在斜面體上，小球b從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面的時(shí)間t。

【答案】(1) mg（3—2sin）(2) mgR（1-sin）(3)

【解析】

(1)對(duì)于小球a，從A到B的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒：

mgR（1-sin）=

在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：

FN-mg=m

解得：

FN=mg（3—2sin）

由牛頓第三定律得，小球a對(duì)b點(diǎn)的壓力大小為mg（3-2sin），方向豎直向下；

(1)當(dāng)兩球達(dá)到共同速度時(shí)，它們相距最近，由動(dòng)量守恒定律：

mv=2mv′

對(duì)ab兩小球，由動(dòng)能定理：

W電=

W電=mgR（1-sin）

由功能關(guān)系可得，兩小球間的最大電勢(shì)能為：

Ep=mgR（1-sin）

(3)小球b從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面做平拋運(yùn)動(dòng)：

vx=vy=gt

推得：

t=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡，如下圖所示。已知相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B兩點(diǎn)間的距離為h1，B、C兩點(diǎn)間的距離為h2。則在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，重物的動(dòng)能為________________；

(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，要盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的重物，請(qǐng)說(shuō)明這樣選擇的理由：________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，PQ為等量異種點(diǎn)電荷A、B連線的中垂線，C為中垂線上的一點(diǎn)，M、N分別為AC、BC的中點(diǎn)，若取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則下列判斷正確的是（　�。�

A. M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

C. 若將一負(fù)試探電荷由M點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D. 若將一負(fù)試探電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到N點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】阻值R1=R2=2R3=2R4的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2．Q1與Q2的比值為(　 　)

A.Q1∶Q2＝2∶5B.Q1∶Q2＝1∶2

C.Q1∶Q2＝3∶5D.Q1∶Q2＝2∶3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用多用電表的歐姆檔來(lái)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，如圖甲所示．先將選擇開(kāi)關(guān)旋至倍率“×100”檔，紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，紅表筆應(yīng)接電壓表的 接線柱（選填“+”或“﹣”），測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，電壓表的電阻為 Ω．

該同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：

A．電流表 （0～0.6A～3A）

B．電壓表 （0～3V）

C．滑動(dòng)變阻器R （0～15Ω，5A）

D．滑動(dòng)變阻器R′ （0～50Ω，1A）

E．定值電阻R0為 1Ω

F．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線 若干

本次實(shí)驗(yàn)的原理圖如圖丙，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （填器材前的字母序號(hào)）．

按照原理圖連接好線路后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示．

待測(cè)量

1

2

3

4

5

I/A

0.11

0.20

0.30

0.40

0.50

U/V

1.37

1.35

1.33

1.32

1.29

由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起情況的原因是 ．現(xiàn)將上述器材的連線略加改動(dòng)就可使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請(qǐng)?jiān)趫D丁中按改動(dòng)后的原理圖完成連線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，可使用的器材有：

A．兩只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，內(nèi)阻Rg＝1000Ω）；

B．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值20Ω）；

C．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2000Ω）；

D．各種規(guī)格的定值電阻R0；

E．電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3.0V）；

F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．

由于給出的毫安表量程太小，該同學(xué)首先要把一只毫安表改裝成量程為0.6A的電流表，他需要把阻值為__________Ω的定值電阻R0與毫安表并聯(lián)（結(jié)果保留一位小數(shù)）.該同學(xué)將用如右上方的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)變阻器的滑片由左向右逐漸滑動(dòng)時(shí)，電流表G1示數(shù)逐漸增大，電流表G2示數(shù)接近3.0mA并且?guī)缀醪蛔�，�?dāng)滑片臨近最右端時(shí)，電流表G2示數(shù)急劇變化．出現(xiàn)這種問(wèn)題，應(yīng)更換一個(gè)總阻值比原來(lái)______(選填“大”或“小”)的變阻器．在更換變阻器后,該同學(xué)連好電路，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出毫安表G1、G2的示數(shù)分別為I1、I2，并得到多組數(shù)據(jù)，建立直角坐標(biāo)系，作出了I2和I1的關(guān)系圖線，經(jīng)擬合得到直線I2＝3.0mA－0.4I1 ,則得出電源電動(dòng)勢(shì)E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．（保留一位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間存在著平行于x軸方向的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示，A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn)，OA<OB，OM=ON。一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿x軸向左運(yùn)動(dòng)，則下列判斷中正確的是

A.粒子一定帶正電

B.粒子從M向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)

C.粒子一定能通過(guò)N點(diǎn)

D.粒子從M向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板上，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)．一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖所示．讓環(huán)自由下落，撞擊平板．已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長(zhǎng)，則

A.若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒

B.若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒

C.環(huán)撞擊板后，板的新平衡位置與h的大小有關(guān)

D.在碰后板和環(huán)一起下落的過(guò)程中，它們減少的動(dòng)能等于克服彈簧彈力所做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金屬棒在t=5s時(shí)的加速度以及10s內(nèi)的位移。

（2）t＝10s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率。

（3）在0～10s內(nèi)，通過(guò)電阻R上的電量。

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