【題目】如圖所示，在E ＝ 103 V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R ＝0.4 m，一帶正電荷q＝10－4 C的小滑塊質(zhì)量為m＝ 0.04 kg，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2，求：

(1)要使小滑塊能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？

(2)這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？(P為半圓軌道中點(diǎn))

【答案】(1)20 m　(2)1.5 N

【解析】（1）設(shè)滑塊與N點(diǎn)的距離為L，分析滑塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理可得，
qEL-μmgL-mg2R=mv2-0
小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，所以 mg=m
代入數(shù)據(jù)解得 v=2m/s，L=20m．
（2）滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得，
qE（L+R）-μmgL-mgR=mvP2-0
在P點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律可得，N-qE=m

解得N=1.5N
由牛頓第三定律可得，滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是1.5N．

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】“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次變軌后被月球捕獲，先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示．之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)又經(jīng)過(guò)兩次變軌，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的速度大于月球的第一宇宙速度

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)周期比在軌道Ⅰ上長(zhǎng)

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大于沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度等于沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示為“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．再用2條、3條…相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打出的紙帶算出．

（1）為了平衡小車受到的摩擦力，木板應(yīng)_______（填“水平”或“傾斜”）放置；

（2）判斷摩擦阻力已被平衡的方法是_______

A．釋放小車后，小車能夠運(yùn)動(dòng)

B．輕推一下小車，小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)

C．釋放小車后，拖著紙帶的小車能夠運(yùn)動(dòng)

D．輕推一下小車，拖著紙帶的小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)

（3）實(shí)驗(yàn)中_______ （填“需要”或“不需要”）測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功W的數(shù)值．

（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用圖2紙帶的_______部分進(jìn)行測(cè)量（選填“AD”、“DG”或“GK”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如果公路上有一列汽車車隊(duì)以10 m/s的速度正在勻速行駛，相鄰車間距為25 m，后面有一輛摩托車以20 m/s的速度同向行駛，當(dāng)它距離車隊(duì)最后一輛車25 m時(shí)剎車，以0.5 m/s2 的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，摩托車在車隊(duì)旁邊行駛而過(guò)，設(shè)車隊(duì)車輛數(shù)足夠多，求：

（1）摩托車最多與幾輛汽車相遇？最多與車隊(duì)中汽車相遇幾次？

（2）摩托車從趕上車隊(duì)到最后離開(kāi)車隊(duì)，共經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，圖中相鄰的點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流50Hz的電源，則ae段的平均速度為 m/s．d點(diǎn)的瞬時(shí)速度約為 m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某天，小明在上學(xué)途中沿人行道以v1=1 m/s的速度向一公交車站走去；發(fā)現(xiàn)一輛公交車正以v2=15 m/s的速度從身旁的平直公路同向駛過(guò)，此時(shí)他們距車站x=50 m。為了乘上該公交車，他加速向前跑去，最大加速度a1=2.5 m/s2，能達(dá)到的最大速度vm=6 m/s。假設(shè)公交車在行駛到距車站x0=25 m處開(kāi)始剎車，剛好到車站停下，停車時(shí)間t=7 s，之后公交車啟動(dòng)向前開(kāi)去，次站不再停。（不計(jì)車長(zhǎng)）求：

（1）若公交車剎車過(guò)程視為勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2大小是多少？

（2）若小明加速過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算分析他能否乘上該公交車。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)k。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好指在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針的指示值記作L0；彈簧下端掛一個(gè)砝碼時(shí)，指針的指示值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)砝碼時(shí)，指針的指示值記作L2 ……；掛七個(gè)砝碼時(shí)，指針的位置如圖所示，指針的指示值記作L7。已知每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為50 g，測(cè)量記錄表：

代表符號(hào)

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度數(shù)值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.30

12.10

（1）實(shí)驗(yàn)中，L7的值還未讀出，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這個(gè)測(cè)量值填入記錄表中。

（2）為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了四個(gè)差值：d1=L4–L0，d2=L5–L1，d3=L6–L2，d4=L7–L3。

（3）根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為ΔL=_________________。

（4）計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m。（g取9.8 m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端，進(jìn)行測(cè)量，利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象，如圖所示。根據(jù)圖象回答以下問(wèn)題。

（1）彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)_______cm。

（2）彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m。

（3）分析圖象，總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧總長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式為_(kāi)__________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500 N/m。如圖1 所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00 cm不變的條件下。

（1）若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數(shù)是______N（圖2中所示），則彈簧秤b的讀數(shù)可能為_(kāi)_____N。

（2）若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b 與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)________、彈簧秤b的讀數(shù)_______。（填“變大”、“變小”或“不變”）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案