半徑r=0.4m的光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi),加上某一方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),帶電小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),小球動(dòng)能最大的位置在A點(diǎn),圓心O與A點(diǎn)的連線與豎直線成一角度如圖所示,小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力為N=108N,若小球的最大動(dòng)能比最小初動(dòng)能多14.4J,且小球能夠到達(dá)軌道上任意的一點(diǎn),試求:
(1)小球的最小動(dòng)能為多少?
(2)若小球在動(dòng)能最小位置時(shí)突然撤去軌道,并保持其它條件不變,則小球經(jīng)0.02s時(shí),其動(dòng)能與A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等,小球的質(zhì)量為多大?
(1)3.6J(2)4.5*10-3kg
據(jù)題分析可知,小球的重力與電場(chǎng)力的合力方向必沿OA連線向下,

最小動(dòng)能的位置必在A點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn), 則有F?2R=mvA2-mvB代入解得F=18N
在A點(diǎn)時(shí)有 N-F=m mvA2=(N-F)=18J
所以最小動(dòng)能為Ekm=mvB2=18J-14.4J=3.6J
②在B點(diǎn)撤去軌道后,小球?qū)⒆鲱惼綊佭\(yùn)動(dòng): 由2R=at2,F(xiàn)=ma
得m==4.5×10-3kg
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,物體A放在足夠長(zhǎng)的木板B上,木板B靜止于水平面。t = 0時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB = 1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知A的質(zhì)量mAB的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1 = 0.05,B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2 = 0.1,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求

小題1:物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA
小題2:t = 1.0s時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率P;
小題3:若t = 1.0s時(shí),將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P = 5W,并在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持這一功率不變,t = 3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s。則在t = 1.0s到t = 3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖10所示,輕彈簧k一端與墻相連處于自然狀態(tài),質(zhì)量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始擠壓彈簧,求木塊被彈回速度增大到3m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上,另一端連著質(zhì)量為M的物體A,A放在光滑水平面上,其上再放一質(zhì)量為m的物體B,如圖所示,F(xiàn)用力拉物體A,使彈簧伸長(zhǎng),然后從靜止釋放,在兩物體向左運(yùn)動(dòng)至彈簧第一次處于自然狀態(tài)的過(guò)程中(此過(guò)程中兩物體一直保持相對(duì)靜止),AB所受的摩擦力為(   )
A.為零B.不為零,且為恒力
C.一直減小D.一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,木板OA水平放置,長(zhǎng)為,在A處放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)繞O點(diǎn)緩緩抬高A端,直到當(dāng)木板轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面成α角的過(guò)程中,物體始終處于靜止,在整個(gè)過(guò)程中(   )
A.支持力對(duì)物件做的總功為
B.摩擦力對(duì)物體做的總功為
C.木板對(duì)物體做的總功為零
D.木板對(duì)物體做的總功為負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)滑塊靜止在光滑水平面上,左側(cè)固定一勁度系數(shù)k足夠大的水平輕質(zhì)彈簧,右側(cè)用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)輕繩連接于豎直墻上,細(xì)繩所能承受的最大拉力為T。使一質(zhì)量為m、初速度為v0的小物塊,在滑塊上無(wú)摩擦地向左滑動(dòng),而后壓縮彈簧。(彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的壓縮量)
(1)給出細(xì)繩被拉斷的條件.
(2)滑塊在細(xì)繩拉斷后被加速的過(guò)程中,所能獲得的最大向左加速度為多少.
(3)試證明:物體最后離開(kāi)滑塊時(shí),相對(duì)地面不向右運(yùn)動(dòng)的條件是v0>,且m>M.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道,靜止在水平面上。質(zhì)量為m的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切摩擦,圓弧小于90°且足夠長(zhǎng)。
求小球能上升到的最大高度H 和物塊的最終速度v。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列哪些不是能量單位?
A.焦耳B.瓦特C.千瓦小時(shí)D.電子伏特

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=300,皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持V="2" m/s的速率運(yùn)行.現(xiàn)把一質(zhì)量m="10" kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端,經(jīng)時(shí)間t="1.9" s,工件被傳送到h="1.5" m的高處,取g="10" m/s2.求:

(1)工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能

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