（14分）如圖所示，水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R＝0．5m的圓弧BC平滑連接，現(xiàn)有一物塊從豎直軌道上的Q點(diǎn)由靜止開始釋放，已知QC間的長(zhǎng)度R＝0．5m，物塊的質(zhì)量m＝0．2kg，物塊與AB和CD軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0．5，重力加速度g取10m／s2，求；

（1）物塊下滑到水平面后，距離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離s為多少?
（2）若整個(gè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1．0×106V／m，并使物塊帶電，帶電量為q＝＋2．0×10－6C，所有接觸面均絕緣，現(xiàn)使帶電物塊從水平面上的P點(diǎn)由靜止開始釋放（P點(diǎn)未在圖中標(biāo)出），要想使物塊剛好能通過(guò)Q點(diǎn)，PB間的長(zhǎng)度L為多少?
（3）在符合第二問(wèn)的基礎(chǔ)上，物塊到達(dá)圓弧上C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小?

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）物塊從Q點(diǎn)下滑經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的過(guò)程雖然有摩擦因數(shù)，但是沒有壓力，所以沒有摩擦力。
經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)距離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為S，根據(jù)動(dòng)能定理有

整理得
（2）物塊剛好能通過(guò)Q點(diǎn)即，物塊從P點(diǎn)到Q點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

整理得
（3）物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有
在C點(diǎn)，徑向的電場(chǎng)力和軌道彈力的合力提供向心力，即

聯(lián)立解得
根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)軌道壓力大小為。
考點(diǎn)：動(dòng)能定理 電場(chǎng)力做功

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：計(jì)算題

如圖所示，位于豎直面內(nèi)的曲線軌道的最低點(diǎn)B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從位于軌道上的A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)C。已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)，求：

（1）滑塊通過(guò)圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦阻力所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（本題14分） 如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=3m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x=6m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)。已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，求：
（1）棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
（3）外力做的功WF

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分） 如圖所示，一豎直面內(nèi)的軌道由粗糙斜面 AB 和半徑為R的光滑圓軌道 BCD組成，AB 與 BCD 相切于 B 點(diǎn)，C 為圓軌道的最低點(diǎn)，圓弧BC所對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道 ABC 上離地面某一高度h（大小可變）處由靜止下滑，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度用g表示，求：

（1）當(dāng)時(shí)，物塊滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；
（2）當(dāng)h為多少時(shí)，物塊恰能滑到圓軌道的最高點(diǎn)D；
（3）在滿足（2）問(wèn)的條件下，物塊將從D點(diǎn)離開圓軌道，則物塊即將與軌道首次相碰時(shí)的動(dòng)能為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）一同學(xué)利用手邊的兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為m的物塊和兩個(gè)完全相同、勁度系數(shù)未知的輕質(zhì)彈簧，做了如下的探究活動(dòng)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。
（1）取一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧的下端固定在地面上，彈簧的上端與物塊A連接，物塊B疊放在A上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。若A、B粘連在一起，用一豎直向上的拉力緩慢提升B，當(dāng)拉力的大小為時(shí)，A物塊上升的高度為L(zhǎng)；若A、B不粘連，用一豎直向上的恒力作用在B上，當(dāng)A物塊上升的高度也為L(zhǎng)時(shí)，A、B恰好分離。求：

a.彈簧的勁度系數(shù)；
b.恒力的大小；
（2）如圖所示，將彈簧1上端與物塊A拴接，下端壓在桌面上（不拴接），彈簧2兩端分別與物塊A、B拴接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)施力將物塊B緩緩地豎直上提，直到彈簧1的下端剛好脫離桌面。求在此過(guò)程中該拉力所做的功？（已知彈簧具有的彈性勢(shì)能為,k為彈簧的勁度系數(shù)，Δx為彈簧的形變量）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4m.P1和P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,開始時(shí)滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點(diǎn)。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點(diǎn)上,當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零,P1與P2可視為質(zhì)點(diǎn),取g="10" m/s2。問(wèn)：

（1）P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大？
（2）BC長(zhǎng)度為多少？N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向
(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）釣魚島是我國(guó)固有領(lǐng)土，決不允許別國(guó)侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國(guó)，我人民海軍為此進(jìn)行登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點(diǎn)s=1km處。登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo)，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ=30°，為保證行動(dòng)最快，隊(duì)員甲先無(wú)摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊(duì)員甲開始下滑時(shí)，隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)開始向快艇以速度v0=m／s平拋救生圈，第一個(gè)剛落到快艇，接著拋第二個(gè)，結(jié)果第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇，若人的質(zhì)量m，重力加速度g=10m／s2，問(wèn)：

（1）軍艦甲板到快艇的豎直高度H="?" 隊(duì)員甲在繩索上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0=?
（2）若加速過(guò)程與減速過(guò)程中的加速度大小相等，則隊(duì)員甲在何處速度最大?最大速度多大?
（3）若登陸艇額定功率5KW，載人后連同裝備總質(zhì)量103Kg，從靜止開始以最大功率向登陸點(diǎn)加速靠近，到達(dá)岸邊時(shí)剛好能達(dá)到最大速度10m／s，則登陸艇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t'=?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖直流電源的路端電壓U＝182 V，金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上觸點(diǎn)a、b、c、d連接。ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3�？譕1正對(duì)B和E，孔O2正對(duì)D和G，邊緣F、H正對(duì)。一個(gè)電子以初速度m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，恰好穿過(guò)孔O1和O2后，從H點(diǎn)離開電場(chǎng)。金屬板間的距離L1＝2 cm，L2＝4 cm，L3＝6 cm。電子質(zhì)量kg，電荷量C。正對(duì)的兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，求：

（1） 各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2） 電子離開H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3） 四塊金屬板的總長(zhǎng)度（AB＋CD＋EF＋GH）。

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