【題目】如圖所示,在水平向右的勻強電場中,有一光滑絕緣導軌,導軌由水平部分和與它連接的位于豎直平面的半圓ABC環(huán)構成.現(xiàn)距環(huán)最低點ALO處有一質量為m的帶正電的小球,小球從靜止開始沿水平軌道進入圓環(huán).若小球所受電場力與其重力大小相等,圓弧軌道的半徑為R,則L必須滿足什么條件才能使小球在圓環(huán)上運動至C的過程不脫離圓環(huán)?

【答案】

【解析】

試題當小球到達C點剛好不脫離圓環(huán)運動,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出小球在C點的臨界速度.小球由O沿圓弧軌道運動到C的過程中.電場力和重力做功,根據(jù)動能定理求出L的臨界值,從而得出L的范圍。

設小球剛好不脫離圓環(huán)運動到C點時速度為化,如圖所示:

C點根據(jù)牛頓第二定律求有:

小球由A沿圓弧軌道運動到C設在A點時速度為

由動能定理得:

小球由O點運動到A點過程中,由動能定理得:

聯(lián)立以上解得

所以必須當,才能使小球在圓環(huán)上運動時不脫離圓環(huán)。

練習冊系列答案
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【題目】汽車A在紅綠燈前停住,綠燈亮起時啟動,以0.4 m/s2的加速度做勻加速直線運動,30 s后以該時刻的速度做勻速直線運動,設在綠燈亮的同時,汽車B以8 m/s的速度從A車旁邊駛過,且一直以此速度做勻速直線運動,運動方向與A車相同,則從綠燈亮時開始 (  )

A. A車在加速過程中與B車相遇

B. A、B兩車相遇時速度相同

C. 相遇時A車做勻速運動

D. A車追上B車后,兩車不可能再次相遇

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【題目】如圖所示,豎直平面內有一固定的光滑橢圓大環(huán),其長軸長、短軸長,勁度系數(shù)為的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心,下端連接一個質量為、電荷量為,可視為質點的小環(huán).小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣,整個裝置處在水平向右的勻強電場中.將小環(huán)從點由靜止釋放、小環(huán)運動到點時速度恰好為0.已知小環(huán)在、兩點時彈簧的形變量大小相等,( )

A. 電場強度的大小

B. 小環(huán)從點運動到點的過程中,彈簧的彈力不做功

C. 小環(huán)從點運動到點的過程中,彈簧的彈性勢能先減小后增大

D. 小環(huán)在點時受到大環(huán)對它的彈力大小

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【題目】商場工作人員推著質量 m=20kg 的貨箱沿水平地面滑行若用力 F1=100N 沿水平方向推貨箱,貨箱恰好做勻速直線運動;現(xiàn)改用 F2=100N 與水平方向成 37°斜向上的拉力把貨箱從靜止開始拉動。(已知 sin37°=06,cos3°7=0.8,g 10m/s2)

(1)求貨箱與地面之間的動摩擦因數(shù);

(2)F2 作用在貨箱上時,求貨箱運動的加速度大。

(3) F2 作用下,貨箱運動 10s 時撤掉推力求貨箱從靜止開始運動的總位移大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】設想人類在某一 X 行星發(fā)射了兩顆質量均為 m 人造 X 星衛(wèi)星”,行星可以看做質量 M、半徑 R 的均勻球體,甲乙兩顆衛(wèi)星的軌道半徑分別為 2R 3R,在同一平面內,運行方向相同不計兩衛(wèi)星之 間的萬有引力,萬有引力常量為 G。

(1)試求甲乙兩衛(wèi)星各自的周期;

(2)若某時刻兩衛(wèi)星與行星中心正好在一條直線上,最短經(jīng)過多長時間,三者正好又在一條直線上?

(3)如果將兩顆衛(wèi)星用輕而結實的繩連接并且給以合適的速度它們將可以一起繞行星運動且與行星中心始 終在一條直線上,求此情況下兩顆衛(wèi)星的運動周期。

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【題目】如圖所示為某同學用打點計時器研究小車做勻變速直線運動時得到的一條紙帶.圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s.由圖中的數(shù)據(jù)可知( )

A.小車做勻加速直線運動

B.小車加速度的大小為0.80m/s2

C.小車經(jīng)過B點時的速度大小為0.08m/s

D.計數(shù)點A、C對應的時間間隔內小車的平均速度大小為0.16m/s

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【題目】打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器,下圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的,請回答下面的問題:

(1)圖甲是________(電磁電火花”)打點計時器,電源采用的是________(交流電4~6 V”、“交流220 V”、四節(jié)干電池).

(2)某同學在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點未標出.各點到A點距離分別為2.88 cm,7.20 cm,12.96 cm,20.16 cm.

①每兩個計數(shù)點間的時間間隔__________s.

②試根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù),計算出打下D點時小車的瞬時速度是_______m/s(保留三位有效數(shù)字).

(3)用打點計時器測定小車的速度,當使用的電源頻率高于50 Hz時,如果仍按50 Hz來計算,則測得的速度將比真實值_____________(偏大”、“偏小無影響”).

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D. 電流為3A時,外電路電阻為

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