【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E一絕緣彎桿由兩段直桿和一半徑R=16m的四分之一圓弧桿MN組成,固定在豎直面內(nèi),兩直桿與圓弧桿的連接點(diǎn)分別是M、N,豎直桿PM和水平桿NQ均足夠長(zhǎng),PMN段光滑現(xiàn)有一質(zhì)量為m1=02kg、帶電荷量為+q的小環(huán)1套在PM桿上,從M點(diǎn)的上方的D點(diǎn)靜止釋放,恰好能達(dá)到N點(diǎn)已知q=2×10C, E=2×102N/m, g取10m/s2

1求D、M間的距離h1=?

2求小環(huán)1第一次通過(guò)圓弧桿上的M點(diǎn)時(shí),圓弧桿對(duì)小環(huán)作用力F的大小?

3在水平桿NQ上的N點(diǎn)套一個(gè)質(zhì)量為m2=06kg、不帶電的小環(huán)2,小環(huán)1和2與NQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=01現(xiàn)將小環(huán)1移至距離M點(diǎn)上方h2=144m處由靜止釋放,兩環(huán)碰撞后,小環(huán)2在NQ上通過(guò)的最大距離是s2=8m兩環(huán)間無(wú)電荷轉(zhuǎn)移環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間,問(wèn)小環(huán)1的狀態(tài)?并求小環(huán)1在水平桿NQ上運(yùn)動(dòng)通過(guò)的總路程S1

【答案】116m 28N 38m

【解析】

試題分析:1小環(huán)由D到N,由動(dòng)能定理有m1gh1+R-qER=0

解得h1=R

h1=16 m

2設(shè)小環(huán)由D到M點(diǎn)時(shí)速度為vm,則m1gh1m1vm2

FqEm1

解得F=qE+2m1g

F=8N

3設(shè)小環(huán)1從h2=9R處由靜止釋放后,到達(dá)N點(diǎn)的速度為v0,碰撞后小環(huán)1和2的速度分別是v1和v2,則m2gμs2m2v22

m1gh2+RqERm1v02

mv0=m1v1+m2v2

v1=4 m/s

小環(huán)1碰撞后向右運(yùn)動(dòng),水平方向受向左的電場(chǎng)力和滑動(dòng)摩擦力,停止后又將向左運(yùn)動(dòng),回到N點(diǎn)速度大于零,沿豎直軌道運(yùn)動(dòng),將超過(guò)D點(diǎn),以后如此做往復(fù)運(yùn)動(dòng),每次回到N點(diǎn)速度越來(lái)越小,最后等于零,將不會(huì)在水平桿NQ上運(yùn)動(dòng)

小環(huán)1的最后狀態(tài)是:在D、N兩點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

m1v12=μm1gs1

s1=8 m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律,為消除摩擦力的影響,實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力.

(1)某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)是這樣操作的:將小車(chē)靜止地放在水平長(zhǎng)木板上,把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高,如圖(乙)所示,直到小車(chē)由靜止開(kāi)始沿木板向下滑動(dòng)為止.請(qǐng)問(wèn)這位同學(xué)的操作是否正確?如果不正確,應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行?________________.

(2)如果這位同學(xué)先如

中的操作,然后不斷改變對(duì)小車(chē)的拉力F,他得到M(小車(chē)質(zhì)量)保持不變情況下的a-F圖線是圖中的_________(將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上).

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz.下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出.寫(xiě)出用s1、s2、s3、s4以及f來(lái)表示小車(chē)加速度的計(jì)算式:a=__________.根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù),算得小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上,有一質(zhì)量為M=3 kg的薄板和質(zhì)量為m=1 kg的物塊.都以v=4 m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng),它們之間有摩擦,薄板足夠長(zhǎng),當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí),物塊的運(yùn)動(dòng)情況是( )

A.做加速運(yùn)動(dòng) B.做減速運(yùn)動(dòng)

C.做勻速運(yùn)動(dòng) D.以上運(yùn)動(dòng)都可能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放在光滑水平面上的矩形滑塊是由不同材料的上下兩層粘在一起組成的。質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊,若擊中上層,則子彈剛好不穿出;如圖a若擊中下層,則子彈嵌入其中,如圖b,比較上述兩種情況,以下說(shuō)法中不正確的是( )

A. 兩次滑塊對(duì)子彈的阻力一樣大

B. 兩次子彈對(duì)滑塊做功一樣多

C. 兩次滑塊受到的沖量一樣大

D. 兩次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,距地面高度h=5m的平臺(tái)邊緣水平放置一兩輪間距為d=6m的傳送帶,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從光滑平臺(tái)邊緣以v0=5m/s的初速度滑上傳送帶,已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=02.取重力加速度大小g=10m/s2.求:

1)若傳送帶不動(dòng),小物塊離開(kāi)傳送帶右邊緣落地的水平距離;

2)試分析傳送帶的速度滿(mǎn)足什么條件時(shí),小物塊離開(kāi)傳送帶右邊緣落地的水平距離最大,并求最大距離;

3)設(shè)傳送帶的速度為v′且規(guī)定傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)v′為正,逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)是v′為負(fù).試分析在圖中畫(huà)出小物塊離開(kāi)傳送帶右邊緣落地的水平距離sv′的變化關(guān)系圖線(不需要計(jì)算過(guò)程,只需畫(huà)出圖線即可).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱(chēng)面和紙面的交線,A、B是關(guān)于軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束,從玻璃體右方射出后的光路如圖所示,MN是垂直于放置的光屏,沿方向不斷左右移動(dòng)光屏,可在屏上得到一個(gè)光斑P,根據(jù)該光路圖,下列說(shuō)法正確的是____

A該玻璃體對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的折射率小

BA光的頻率比B光的頻率高

C在該玻璃體中,A光比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)

D在真空中,A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)

EA光從空氣進(jìn)入該玻璃體后,其頻率變高

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬奧運(yùn)會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一,如圖所示,質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直軌道AB的A處由靜止開(kāi)始以加速度a=36m/s2勻加速下滑,到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24m/s,A與B的豎直高度差H=48m為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向,在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧,助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5m,運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=﹣1530J,取g=10m/s2

1求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大;

2若運(yùn)動(dòng)員能承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】許多照相機(jī)鏡頭到膠片的距離是可調(diào)的.某次拍攝前攝影師已經(jīng)“調(diào)好焦”,使被攝者在膠片上形成了清晰的像.如果在拍攝前被攝者移動(dòng)了位置,他和攝影者的距離變遠(yuǎn)了,為了使他在膠片上仍然成清晰的像,鏡頭與底片的距離應(yīng)( )
A.變大
B.變小
C.先變小后變大
D.先變大后變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體P用水平作用力F壓在豎直的墻上,沿墻勻速下滑,物體的重力為G,墻對(duì)物體的彈力為FN、摩擦力為Ff,物體對(duì)墻的壓力FN′摩擦力為Ff′。下列說(shuō)法正確的有( )

A. GFf′是一對(duì)平衡力

B. FN F是一對(duì)作用力和反作用力

C. Ff Ff′是一對(duì)作用力和反作用力

D. F就是FN

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