10分)如圖,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面,斜面處于電場強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放,滑塊在運(yùn)動過程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動的整個(gè)過程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W;
(1)
(2)

試題分析:(1)滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,設(shè)加速度大小為a,則有
qE+mgsin=ma                                 ①
                                     ②
聯(lián)立①②可得
                            ③
(2)滑塊速度最大時(shí)受力平衡,設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為,則有
                             ④
從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過程中,由動能定理得
      ⑤
聯(lián)立④⑤可得
s
點(diǎn)評:此題是一道力電綜合性的題目,難度系數(shù)較大,結(jié)合動能定理解題比較方便
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:單選題

如圖,在高為H的平臺上以初速拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為h的B時(shí),小球的動能增量為( 。
A.
1
2
mυ02
+mgH
B.
1
2
mυ02
+mgh
C.mgH-mghD.mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

運(yùn)動員將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高2m,運(yùn)動員做了______的功,有______化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,質(zhì)量m的小物體,從光滑曲面上高度H處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入軸心距離L的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使順時(shí)針轉(zhuǎn)動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。求:

⑴求物體到達(dá)曲面底端時(shí)的速度大小v0?
⑵若電機(jī)不開啟,傳送帶不動,物體能夠從傳送帶右端滑出,則物體滑離傳送帶右端的速度大小v1為多少?
⑶若開啟電機(jī),傳送帶以速率v2(v2>v0)順時(shí)針轉(zhuǎn)動,且已知物體到達(dá)傳送帶右端前速度已達(dá)到v2,則傳送一個(gè)物體電動機(jī)對傳送帶多做的功為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一物塊質(zhì)量自平臺上以速度水平拋出,剛好落在鄰近一傾角為的粗糙斜面頂端,并恰好沿該斜面下滑,已知斜面頂端與平臺的高度差,粗糙斜面傾角為,足夠長。物塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為,點(diǎn)離點(diǎn)所在平面的高度。物塊在斜面上運(yùn)動的過程中始終未脫離斜面,不計(jì)在點(diǎn)的機(jī)械能損失。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,,。(

(1)物塊水平拋出的初速度是多少。
(2)若取所在水平面為零勢能面,求物塊第一次到達(dá)點(diǎn)的機(jī)械能。
(3)從滑塊第一次到達(dá)點(diǎn)時(shí)起,經(jīng)正好通過點(diǎn),求之間的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是(    )
A.勻速圓周運(yùn)動是加速度不變的運(yùn)動
B.簡諧運(yùn)動是加速度不變的運(yùn)動
C.當(dāng)物體做曲線運(yùn)動時(shí),所受的合外力一定不為零
D.當(dāng)物體速度為零時(shí),加速度一定為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



質(zhì)量為M=3.0kg的小車在光滑的水平軌道上勻速向右運(yùn)動,速度為v1=2m/s。在小車下方中心O處懸掛一根長長的輕繩,繩下端拴一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的鋼塊,鋼塊隨小車一起運(yùn)動,輕繩保持豎直方向,如圖所示。一顆質(zhì)量為m’=0.4kg的子彈從左邊沿水平方向向右射來,速度為v2=30m/s,與鋼塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后子彈以20m/s的速度反向彈回。求鋼塊在此后的運(yùn)動過程中離最低點(diǎn)的高度的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年廣州模擬)如圖14-1-4所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=4 kg,速率分別為vA=5 m/s、vB=2 m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動(  )

圖14-1-4
A.它們碰撞前的總動量是18 kg·m/s,方向水平向右
B.它們碰撞后的總動量是18 kg·m/s,方向水平向左
C.它們碰撞前的總動量是2 kg·m/s,方向水平向右
D.它們碰撞后的總動量是2 kg·m/s,方向水平向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖a所示是一個(gè)處于豎直平面內(nèi)的特殊運(yùn)動軌道,OA是長為x1=2R的直軌道,AE是傾角為30°的斜軌道,它們與滑塊的動摩擦因數(shù)為,EDF是圓心在B點(diǎn),半徑為R的光滑圓弧,D點(diǎn)是最高點(diǎn),ED圓弧上方有一個(gè)高度與滑塊相近的光滑圓弧形擋板PQ,軌道上的A、E兩點(diǎn)理想連接,使滑塊經(jīng)過這兩點(diǎn)時(shí)不損失機(jī)械能,且AE⊥EB可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,質(zhì)量為m,以v0的初速度從O點(diǎn)進(jìn)入OA直軌道,滑塊在OA軌道運(yùn)動時(shí),受到水平向右的動力作用,它的大小隨滑塊與O點(diǎn)的距離變化,如圖b所示,圖中F0=mg滑塊經(jīng)A點(diǎn)滑上斜軌道,到達(dá)軌道最高點(diǎn)D時(shí)恰好對軌道和擋板都無壓力,此時(shí)立刻撤除圓弧形擋板PQ滑塊經(jīng)D點(diǎn)后能無碰撞地進(jìn)入一個(gè)特殊的漏斗C,漏斗C能將滑塊以進(jìn)入時(shí)的速率反向彈出,求:

小題1:滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小;
小題2:初速度v0的大。
小題3:滑塊從漏斗C中彈出后會再次經(jīng)過D點(diǎn)嗎?若會經(jīng)過D點(diǎn),請求出經(jīng)多長時(shí)間再次到達(dá)D點(diǎn),漏斗離F點(diǎn)的x2多大?若不會經(jīng)過D點(diǎn),請說明理由。

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