如圖所示,固定在水平地面上的絕緣平板置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與平板平行.在絕緣平板上,放置一個(gè)帶負(fù)電的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.現(xiàn)讓物體以10 m/s的初速度平行于電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),物體沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為4 m.已知物體所受電場(chǎng)力大于其最大靜摩擦力,平板足夠大,規(guī)定物體在出發(fā)點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為零,重力加速度g取10 m/s2.求:

(1)物體所受電場(chǎng)力與其所受重力的比值;
(2)物體在離出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處動(dòng)能與電勢(shì)能相等?
(1)3∶4 (2)2.5 m或1 m
(1)設(shè)物體帶電荷量為q,運(yùn)動(dòng)的最大位移為sm,由動(dòng)能定理得
-qEsm-μmgsm=-mv
.
(2)設(shè)物體運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)距離為s處動(dòng)能與電勢(shì)能相等,
mv2=qEs
在此過程中,由動(dòng)能定理得-qEs-μmgs=mv2mv
代入數(shù)據(jù)解得s=2.5 m
設(shè)物體在返回過程中經(jīng)過距出發(fā)點(diǎn)距離為s′處動(dòng)能與電勢(shì)能再次相等,即mv′2=qEs′
由動(dòng)能定理得qE(sm-s′)-μmg(sm-s′)=mv′2
解得s′=1 m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2 m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其動(dòng)能損失.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處,重力加速度g=10 m/s2,則:

(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)傳送帶左右兩端AB間的距離l至少為多少?
(3)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(廣東湛江二模)兩個(gè)質(zhì)量都是M=0.4kg的砂箱A?B并排放在光滑的水平桌面上,一顆質(zhì)量為m=0.1kg的子彈以v0=140m/s的水平速度射向A,如圖所示.射穿A后,進(jìn)入B并同B一起運(yùn)動(dòng),測(cè)得A?B落點(diǎn)到桌邊緣的水平距離sA:sB=1:2,求子彈在砂箱A?B中穿行時(shí)系統(tǒng)一共產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖5所示的A位置,現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置,此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為θ,在這一過程中,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng),下列說法正確的是                                                 (  )
   
A.系統(tǒng)的彈性勢(shì)能不變
B.系統(tǒng)的彈性勢(shì)能增加
C.系統(tǒng)的機(jī)械能不變
D.系統(tǒng)的機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年福建古田一中月考)如圖4-4-5所示,木塊A放在木塊B的左端,用恒力F將木塊A拉到板B的右端.第一次將B固定在地面上,F(xiàn)做功為W1,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q1;第二次讓B可以在光滑水平地面上自由滑動(dòng),F(xiàn)做功為W2,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q2,則有(  )

圖4-4-5
A.W1=W2,Q1=Q2B.W1<W2,Q1=Q2
C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年慈溪中學(xué)雙基測(cè)試)如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是(  )
A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh
C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh
D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)小球從高處自由下落到達(dá)A點(diǎn)與一個(gè)輕質(zhì)彈簧相撞,彈簧被壓縮。在球與彈簧接觸,到彈簧被壓縮到最短的過程中,關(guān)于球的動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的說法中正確的是(   )
A.球的動(dòng)能先增大后減小
B.球的動(dòng)能一直在減小
C.球的重力勢(shì)能逐漸減小,彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加
D.球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和逐漸增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體從離地面某一高度處自由下落,下落過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能隨下落距離h變化的圖象如圖所示,則下列判斷正確的是(    )
A.OC表示重力勢(shì)能隨h變化的圖象
B.OC表示動(dòng)能隨h變化的圖象
C.AB表示重力勢(shì)能隨h變化的圖象
D.AB表示動(dòng)能隨h變化的圖象

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為的物體與水平轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因素為,物體與轉(zhuǎn)軸相距。物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到某一數(shù)值時(shí),物體即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng),此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)恰好開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在這一過程中摩擦力對(duì)物體做的功是(   )
A.0B.C.D.

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