（10分）如圖所示，在一個大小為V/m，方向水平向左的勻強電場中，有一個小物塊，質(zhì)量為80g，帶正電荷，與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)0.2，在水平軌道的末端處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為40cm，取10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個位置釋放？
（2）如果在第（1）問的位置釋放小物塊，當它運動到（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？

(1)20N  (2)3.0N

解析試題分析：（1）物塊能通過軌道最高點的臨界條件是解得v="2m/s" （2分）
設(shè)小物塊釋放位置距處為，則由動能定理
（2分）
解得，即小物塊應(yīng)該從在水平位置距處為20m處開始釋放（1分）
（2）P點到最高點由動能定理：（2分）
物塊到P點時，（2分）
解得 由牛頓第三運動定律可得物塊對軌道的壓力為3.0N（1分）．．．
考點：本題利用物體在電場中的圓周運動考查向心力公式和動能定理的綜合應(yīng)用，要理解題目中恰好通過最高點的含義是重力提供向心力，可以求出在最高點的速度，再結(jié)合動能定理求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(8分)如圖所示，木塊的質(zhì)量m =" 2" kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ= 0.5，木塊在拉力F="10" N作用下，在水平地面上從靜止開始向右運動，運動2 m后撤去外力F。已知力F與水平方向的夾角θ= 37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

（1）剛撤去外力時，木塊運動的速度；
（2）撤去外力后，木塊還能滑行的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放，當細線離開豎直位置偏角α=60°時，小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場強度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運動，求A點釋放小球時應(yīng)有初速度vA(可含根式)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，是某公園設(shè)計的一種驚險刺激的娛樂設(shè)施，軌道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一個圓管軌道的半徑R=4m，第二個圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質(zhì)量m=60kg，沿斜面軌道滑下，滑入第一個圓管形軌道（假設(shè)轉(zhuǎn)折處無能量損失），挑戰(zhàn)者到達A、B兩處最高點時剛好對管壁無壓力，然后從平臺上飛入水池內(nèi)，水面離軌道的距離h=1m。g取10 m/s2，管的內(nèi)徑忽略不計，人可視為質(zhì)點。

求：（1）挑戰(zhàn)者若能完成上述過程，則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開始下滑?（2）CD部分的長度是多少?（3）挑戰(zhàn)者入水時速度的大小和方向?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質(zhì)點）置于斜面的中點D，整個空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2×l05N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大小；
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離；
（3）滑塊運動的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，有兩塊大小不同的圓形薄板(厚度不計)，質(zhì)量M=，半徑分別為和，兩板之間用一根長的輕繩將薄板中心相連結(jié)（未畫出）.開始時，兩板水平放置并疊合在一起，靜止于距離固定支架C高度處. 然后自由下落到C上，支架上有一半徑為 ()的圓孔，圓孔與兩薄板中心均在圓板中心軸線上. 薄板M與支架發(fā)生沒有機械能損失的碰撞（碰撞時間極短）. 碰撞后，兩板即分離，直到輕繩繃緊.在輕繩繃緊的瞬間，兩板立即具有共同速度.不計空氣阻力，，求：

(1)從兩板分離到輕繩繃緊經(jīng)歷的時間
(2)輕繩繃緊過程中系統(tǒng)損失的機械能

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）在半徑為R=12000km的某星球表面， 宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖所示。豎直面內(nèi)的光滑軌道有軌道AB和圓軌道BC組成，將質(zhì)量為m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點是對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求：

（1）圓軌道的半徑；
（2）該星球表面的重力加速度大��；
（3）該星球的第一宇宙速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E="1." 0×104N/C�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大��；
（2）帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大��；
（3）帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看作重合．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點的小球從軌道ABC上距C點高為H的地方由靜止釋放（取g=10m/s2）．

（1）若要使小球經(jīng)C處水平進入軌道DEF且能沿軌道運動，H至少要有多高？
（2）若小球靜止釋放處離C點的高度h小于（1）中H的最小值，小球可擊中與圓心等高的E點，求h．
（3）若小球自H=0.3m處靜止釋放，求小球到達F點對軌道的壓力大�。�

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