【題目】如圖所示,在E=103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,N為半圓形軌道最低點,P為QN圓弧的中點,一帶負(fù)電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點右側(cè)1.5 m的M處,取g=10 m/s2,求:

(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點Q,則小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動?

(2)這樣運(yùn)動的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?

【答案】(1)7 m/s (2)0.6 N

【解析】

試題分析:設(shè)小滑塊到達(dá)Q點時速度為v,

由牛頓第二定律得mg+qE=m

小滑塊從開始運(yùn)動至到達(dá)Q點過程中,由動能定理得

-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=mv2mv

聯(lián)立方程組,解得:v0=7 m/s.

(2)設(shè)小滑塊到達(dá)P點時速度為v′,則從開始運(yùn)動至到達(dá)P點過程中,由動能定理得

-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=mv′2mv

又在P點時,由牛頓第二定律得FN=m

代入數(shù)據(jù),解得:FN=0.6 N

由牛頓第三定律得,小滑塊對軌道的壓力

FN′=FN=0.6 N

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】關(guān)于科學(xué)家的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( )
A.伽利略研究了天體的運(yùn)動,并提出了行星運(yùn)動的三定律
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并通過扭秤實驗測出了引力常量
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并提出了分子電流假說
D.法拉第經(jīng)過多年的實驗探索終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.小物塊和小車之間的摩擦力為f,小物塊滑到小車的最右端時,小車運(yùn)動的距離為x.此過程中,以下結(jié)論正確的是(

A.小物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(F-f)·(L+x)

B.小物塊到達(dá)小車最右端時,小車具有的動能為fx

C.小物塊克服摩擦力所做的功為f(L+x)

D.小物塊和小車增加的機(jī)械能為F(L+x)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實驗:

1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明__________________________。

2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球PQ,其中N的末端可看做與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵CD;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使ACBD,從而保證小鐵球P、Q在軌道末端的水平初速度v0相等。現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道MN的末端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是______________。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明______________ 。

3)丙同學(xué)采用頻閃照相法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動的照片,圖中每個小方格的邊長為L125cm,則由圖可求得拍攝時每________________s曝光一次,該小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為________________m/s。g98m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組在“測定金屬絲電阻率”的實驗過程中,正確操作并獲得了合理的實驗數(shù)據(jù)。

(1)該實驗小組獲得的金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如下圖所示,則它們的讀數(shù)依次是________mm、________A、________V.

(2)該實驗小組在將金屬絲接入電路前用萬用表測量它的電阻.測量步驟如下,請你幫該實驗小組完成實驗步驟:

A.先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零.

B.將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔,將選擇開關(guān)撥至電阻測量擋×10擋處,將紅、黑表筆短接,旋動部件_______(填“K”或“T”或“S”),使指針對準(zhǔn)電阻的_______(填“0刻線”或“刻線”).

C.將紅、黑表筆分別接金屬絲兩端,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,應(yīng)換到_____(填“×100” “×1”)檔,再進(jìn)行______(填 機(jī)械調(diào)零歐姆調(diào)零),重新測金屬絲的電阻。

D.測量完成后,將選擇開關(guān)撥向________位置.( 填 直流電壓最高擋交流電壓最高擋

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平圓形轉(zhuǎn)臺能繞過圓心的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)臺半徑,在轉(zhuǎn)臺的邊緣疊放物體AB(均可看作質(zhì)點),A、B之間的動摩擦因數(shù)B與轉(zhuǎn)臺之間動摩擦因數(shù),且mA=2kg,mB=5kg。(g10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

(1)若開始的時候轉(zhuǎn)臺邊緣只放上了B物體,求隨著轉(zhuǎn)速的增加,B物體即將發(fā)生滑動時所對應(yīng)的角速度ω;

(2)當(dāng)物體A、B疊放在一起的時候,轉(zhuǎn)臺以ω1=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動,如圖a,求此時B對轉(zhuǎn)臺的摩擦力大;

(3)現(xiàn)用一根長的輕繩將B、C相連,輕繩能夠承受的最大拉力為,C物體(可看作質(zhì)點)的質(zhì)量為mC=1kg,讓轉(zhuǎn)臺從靜止緩慢加速,如圖b,求細(xì)繩即將拉斷的瞬間(還未拉斷)轉(zhuǎn)臺所對應(yīng)的角速度,以及此時轉(zhuǎn)臺對B物體的摩擦力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L為0.5 m,導(dǎo)軌左端連接一個阻值為2 Ω的定值電阻R,將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒cd的電阻r=2 Ω,導(dǎo)軌電阻不計,整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2 T.若棒以1 m/s的初速度向右運(yùn)動,同時對棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒為4 W,從此時開始計時,經(jīng)過2 s金屬棒的速度穩(wěn)定不變,圖乙為安培力與時間的關(guān)系圖象.試求:

(1)金屬棒的最大速度;

(2)金屬棒速度為3 m/s時的加速度;

(3)求從開始計時起2 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面說法中正確的是( 。

A. 速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動

B. 加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動

C. 加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動

D. 做曲線運(yùn)動的物體速度方向必定變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于多用電表電阻擋的說法中,錯誤的是(  )
A.表盤刻度是不均勻的,從零刻度處開始,刻度值越大處,刻度越密
B.紅表筆是與表內(nèi)的電源的正極相連的
C.測電阻時,首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零,然后再去測電阻
D.為了減小誤差,應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近

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