【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R=0.2m，圓心為O，下端與絕緣水平軌道在B點(diǎn)相切并平滑連接．一帶正電q=5.0×10-3C、質(zhì)量為m=3.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，置于水平軌道上的A點(diǎn)．已知A、B兩點(diǎn)間的距離為L=1.0m，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度為g=10 m/s2.

（1）若物塊在A點(diǎn)以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，恰好能到達(dá)圓周的最高點(diǎn)D，則物塊的初速度v0應(yīng)為多大？

（2）若整個(gè)裝置處于方向水平向左、場強(qiáng)大小為E=2.0×103N/C的勻強(qiáng)電場中（圖中未畫出），現(xiàn)將物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，試確定物塊在以后運(yùn)動(dòng)過程中速度最大時(shí)的位置(結(jié)果可用三角函數(shù)表示)；

（3）在（2）問的情景中，試求物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的總路程．

【答案】（1）（2）arcsin （3）1.67m

【解析】試題分析：物塊恰好能到達(dá)圓周的最高點(diǎn)D，故有：mg=m

對(duì)A到D過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：-mg（2R）-μmgL=mvD2-mvO2

聯(lián)立解得：v0=m/s

（2）對(duì)物塊，假設(shè)物塊能滑到C點(diǎn)，從A至C過程，由動(dòng)能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=mvC2-0

可得vC=0，故物塊始終沒有脫離軌道

對(duì)物塊受力分析，可知

故物塊在以后運(yùn)動(dòng)過程中速度最大時(shí)位于B點(diǎn)左側(cè)圓弧上，其與圓心的連線與OB的夾角為θ，且θ=arctan1/3

（3）對(duì)物塊，由釋放至B點(diǎn)速度為0的過程中，由動(dòng)能定理得：qEL—μmgs=0

解得總路程為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為 的汽車，沿傾角為 的斜坡由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦阻力大小恒為2000N，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為 ，開始時(shí)以 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)（ ）。

求：

(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ；

(2)汽車所能達(dá)到的最大速率；

(3)當(dāng)汽車速度為時(shí)加速度多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某海上救援船的機(jī)械臂工作的示意圖。機(jī)械臂AB、BC由高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料制成，A端固定一個(gè)定滑輪，BC可以繞B自由轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼絲繩的一端穿過C點(diǎn)并固定，另一端纏繞于可以轉(zhuǎn)動(dòng)的立柱D上，其質(zhì)量可以忽略不計(jì)。在某次轉(zhuǎn)移貨物的過程中，機(jī)械臂AB始終保持豎直。下列說法正確的是（ ）

A. 保持BC不動(dòng)，使AB緩慢伸長，則BC所受的力增大

B. 保持AB不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)立柱D，使CA變長，則BC所受的力大小保持不變

C. 保持AB不動(dòng)，使BC緩慢伸長，則BC所受的力增大

D. 保持AB不動(dòng)，使BC緩慢伸長且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，BC所受的力增大

【答案】BCD

【解析】以結(jié)點(diǎn)C為研究的對(duì)象，則C點(diǎn)受到繩子的壓力TAC與BC桿的支持力的作用TBC，三角形ABC與點(diǎn)C所受的三個(gè)力構(gòu)成的三角形是相似三角形，根據(jù)；

A項(xiàng)：根據(jù)，BC不變，AB增大，所以TBC減小，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)：根據(jù)，AB不變，BC不變，所以TBC不變，故B正確；

C、D項(xiàng)：根據(jù)，AB不變，BC增大，所以TBC增大，故C、D正確。

點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵理解使用動(dòng)態(tài)平衡中的相似三角形的方法條件：其中一個(gè)力恒定，另外兩個(gè)分力方向都發(fā)生改變。

【題型】null
【結(jié)束】
12

【題目】如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧從物體B內(nèi)部穿過，并將其上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為m1=2.0kg的物體A。平衡時(shí)物體A距天花板h=2.4m，在距物體A正上方高為h1=1.8m處由靜止釋放質(zhì)量為m2=1.0kg的物體B，B下落過程中某時(shí)刻與彈簧下端的物體A碰撞（碰撞時(shí)間極短）并立即以相同的速度與A運(yùn)動(dòng)，兩物體不粘連，且可視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞后兩物體一起向下運(yùn)動(dòng)，歷時(shí)0.25s第一次到達(dá)最低點(diǎn)，（彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）下列說法正確的是（ ）

A. 碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大小為2m/s

B. 碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運(yùn)動(dòng)的最大位移大小為0.25m

C. 碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中，兩物體間的平均作用力大小為18N

D. A、B在碰后一起下落的過程中，它們減少的動(dòng)能等于克服彈簧力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根光滑金屬桿，一部分為直線形狀并與軸負(fù)方向重合，另一部分彎成圖示形狀，相應(yīng)的曲線方程為。(單位：m)，一質(zhì)量為0.1Kg的金屬小環(huán)套在上面．t=0時(shí)刻從m處以m／s向右運(yùn)動(dòng)，并相繼經(jīng)過的A點(diǎn)和的B點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 小環(huán)在B點(diǎn)與金屬環(huán)間的彈力大于A點(diǎn)的彈力

B. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的加速度大于A點(diǎn)時(shí)的加速度

C. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為20W

D. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的時(shí)刻為t=2s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為30°的斜面上的P點(diǎn)釘有一光滑小鐵釘，以P點(diǎn)所在水平虛線將斜面一分為二，上部光滑，下部粗糙．一繩長為3R輕繩一端系于斜面O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將輕繩拉直小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能第一次通過圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)B點(diǎn)．已知OA與斜面底邊平行，OP距離為2R，且與斜面底邊垂直，則小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中(　　)

A. 合外力做功mgR

B. 重力做功2mgR

C. 克服摩擦力做功mgR

D. 機(jī)械能減少mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m，一列簡諧橫波以2m／s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是__________（填正確答案標(biāo)號(hào)。）

A. 在t＝6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處

B. 在t＝5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)

C. 質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4s

D. 在4s＜t＜6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)

E. 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定光滑斜面的傾角，頂部有一定滑輪．一細(xì)線跨過定滑輪，兩端分別與物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和B連接，A的質(zhì)量為M = 0.7 kg，離地高為h = 0.5 m，B的質(zhì)量為m = 0.3 kg．輕彈簧底端固定在斜面的擋板上，開始時(shí)將B按在彈簧的上端使彈簧被壓縮，然后放手，A下降而B沿斜面上滑．當(dāng)A落到地面立即停止，繩子松弛，B繼續(xù)沿斜面上滑x =0.75m才停止運(yùn)動(dòng)．已知在A落地前，輕彈簧已經(jīng)恢復(fù)原長，g取10 m/s2．（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）求：

(1)A剛落地時(shí)的速度大��；

(2)開始時(shí)彈簧的彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)靠近的同心圓軌道，外圓軌道光滑，內(nèi)圓軌道粗糙，一質(zhì)量為m的小球從兩軌道間的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，設(shè)小球過最低點(diǎn)時(shí)重力勢能為零．下列說法正確的是

A. 若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則v0一定不小于

B. 經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，小球最終的機(jī)械能可能為

C. 若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為0，則小球機(jī)械能一定守恒

D. 若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為0，則v0一定大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播，波速為v=4 m/s。已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示，t=0.45 s時(shí)部分波形圖如圖乙所示。下列說法正確的是________。

A. 簡諧橫波的傳播方向沿x軸正方向

B. 簡諧橫波的波長為1.8 m

C. x=0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)滯后0.5 s

D. x=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過0.6 s的路程為0.6 m

E. t=0.45 s時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為

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