(12分)如圖,質(zhì)量分別為m和2.5m的兩個小球A、B固定在彎成角的絕緣輕桿兩端,OAOB的長度均為l,可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電,B球帶負電,電量均為q,處在豎直向下的勻強電場中,場強大小為. 開始時,桿OA水平,由靜止釋放。求:
(1)當(dāng)OA桿從水平轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中重力做的功和系統(tǒng)電勢能的變化量;
(2)當(dāng)OA桿與豎直方向夾角為多少時A球具有最大速度?
(1)重力做功為-1.5mg l,電勢能減少了2qEl。
(2)37°
(1)WG=mgl-2.5mg l=-1.5mg l               (3分)
We=qEl+ qEl= 2qEl,電勢能減少了2qEl  (3分)
(2)力矩平衡時,球的速度最大
mg+qElsinθ=(2.5mg-qElcosθ            (3分)
tanθ=3/4,θ=arctan(3/4)="37°               " (3分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某班同學(xué)利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗。

(1)關(guān)于本實驗下列說法中,正確的有    ▲   
A.選用重物時,重的比輕的好,以減少空氣阻力的影響
B.選用重物時,必須要稱出它的質(zhì)量
C.實驗時,在松開紙帶讓重物下落的同時,然后接通電源
D.若紙帶上開頭打出的幾點模糊不清,也可設(shè)法用后面清晰的點進行驗證
(2)現(xiàn)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度。利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案。
用刻度尺測出物體下落的高度,并測出下落時間,通過計算出瞬時速度。
用刻度尺測出物體下落的高度,并通過計算出瞬時速度.
根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度,并通過計算出高度.
用刻度尺測出物體下落的高度,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v。
以上方案中只有一種正確,正確的是    ▲   。(填入相應(yīng)的字母)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一水平方向的傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶右端固定著一光滑的半徑R=0.45m的四分之一圓弧軌道,圓弧底端與傳送帶相切。一質(zhì)量為0.5kg的物體,從圓弧軌道最高點由靜止開始滑下,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,不計物體滑過圓弧與傳送帶交接處時的能量損失,傳送帶足夠長,g=10m/s2. 求:
(1)物體滑上傳送帶向左運動的最遠距離及此過程中物體與傳送帶摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能
(2)物體第一次從滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時間;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7-7-6所示,質(zhì)量為m的小球,從離桌面高H處由靜止下落,桌面離地面高為h.設(shè)桌面處的重力勢能為零,空氣阻力不計,那么(  )
?
圖7-7-6
A.小球落到與桌面等高處時,重力勢能為零
?
B.小球落到地面上時,重力勢能為-mgh
?
C.小球落到地面上時,機械能為mgh
?
D.小球落到地面上時,機械能為mgH+h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,皮帶始終保持v="3" m/s的速度順時針運動,一個質(zhì)量為m="1.0" kg、初速度為零的小物體放在傳送帶的左端,若物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶左右兩端距離為s="4.5" m.

(1)求物體從左端運動到右端的時間;
(2)設(shè)皮帶輪由電動機帶動,求物體在皮帶上從左端運動到右端所消耗的電能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

汽車以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛,若保持發(fā)動機功率不變,沿此斜坡向下勻速行駛的速率為v2,則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時的最大速率為(設(shè)三情況下汽車所受的阻力相同)    [    ]

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

我國的月球探測計劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步。“嫦娥三號”的任務(wù)是“落”。  2013年12月2日,“嫦娥三號”發(fā)射,經(jīng)過中途軌道修正和近月制動之后,“嫦娥三號”探測器進入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌,進入遠月點P、近月點Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日,“嫦娥三號”探測器在Q點附近制動,由大功率發(fā)動機減速,以拋物線路徑下降到距月面100米高處進行30s懸停避障,之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處,為避免激起更多月塵,關(guān)閉發(fā)動機,做自由落體運動,落到月球表面。
已知引力常量為G,月球的質(zhì)量為M,月球的半徑為R,“嫦娥三號”在軌道I上運動時的質(zhì)量為m, P、Q點距月球表面的高度分別為h1、h2。

(1)求“嫦娥三號”在圓形軌道I上運動的速度大;
(2)已知“嫦娥三號”與月心的距離為r時,引力勢能為(取無窮遠處引力勢能為零),其中m為此時“嫦娥三號”的質(zhì)量。若“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中,動能和引力勢能相互轉(zhuǎn)化,它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號”經(jīng)過Q點的速度大小為v,請根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過P點時的速度大小;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,長度為L的細線下掛一個質(zhì)量為m的小球,小球半徑忽略不計,現(xiàn)用一個水平力F拉小球,使懸線偏離豎直方向θ角并保持靜止?fàn)顟B(tài),

(1)求拉力F的大小;
(2)撤掉F后,小球從靜止開始運動到最低點時的速度為多大?
(3)在最低點繩子拉力為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個物體以速度v0沖向豎直墻壁,墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮,在此過程中以下說法正確的是(   )
A.物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比
B.物體向墻壁運動相同的位移,彈力做的功不相等
C.彈力做正功,彈簧的彈性勢能減小
D.彈簧的彈力做負功,彈性勢能增加

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同步練習(xí)冊答案