【題目】在如圖所示，AB為光滑水平桌面；BQ為豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一粗糙圓弧軌道，固定在AB右端。Q點與圓心O等高。在水平桌面上放一塊長為L=1m的木板，其質(zhì)量為m=1kg，木板右端上表面與圓弧軌道相切于B點。木板左端放一個質(zhì)量也為m的小物塊（可視為質(zhì)點），小物塊帶電量為。現(xiàn)在豎直線OB左側(cè)空間加勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=105 N/C，方向與水平方向成370斜向下，同時在小物塊上施加6N的水平向左的恒力F。小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，重力加速度g=10m/s2。sin370 = 0.6，cos370 = 0.8。設(shè)小物塊與薄板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

（1）求小物塊所受的摩擦力大��；

（2）若撤去拉力F，求小物塊第一次到達(dá)B點時的速度大小；

（3）當(dāng)小物塊返回B點時，撤去電場。小物塊最后停在木板上，距木板右端l=0.2m處。 求小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）電場力在水平方向的分力為：qEcos37°=10-4×105×0.8=8N
電場力在豎直方向的分力為：qEsin37°=10-4×105×0.6=6N
小物塊與木板間的最大靜摩擦力為：fm=μ（mg+qEsin37°）=0.25×（1×10+6）=4N
由于qEcos37°-F＜fm，小物塊保持靜止，
所以小物塊受靜摩擦力為：f=qEcos37°-F=8-6=2N
（2）撤去F后，小物塊向右加速，木板仍然靜止．小物塊受合力為：
F=qEcos37°-fm=8-4=4N，
小物塊從開始至運(yùn)動到B點，由動能定理得：Fl=mv02
B點速度為：

代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s
（3）小物塊從B點滑上圓弧軌道后再返回B點過程，設(shè)返回速度為v，由動能定理有：
-Wf=mv2mv02
小物塊減速，加速度大小為：a1= =μg=2.5m/s2；
木板加速，加速度大小為：a2==μg=2.5m/s2
從小物塊滑上木板到相對靜止，所用時間為t，有：v-a1t=a2t
（vt-a1t2）-a2t2=l
解得：Wf=3J

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】如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中有一絕緣斜面，一帶電金屬滑塊以Ek0＝30 J的初動能從斜面底端A沖上斜面，到頂端B時返回，已知滑塊從A滑到B的過程中克服摩擦力做功10 J，克服重力做功24 J，則(　　)

A. 滑塊帶正電，上滑過程中電勢能減小4 J

B. 滑塊上滑過程中機(jī)械能增加4 J

C. 滑塊上滑到斜面中點時重力勢能增加14 J

D. 滑塊返回到斜面底端時動能為15 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明研究小車在水平長木板上運(yùn)動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質(zhì)量為m的小車、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺，器材安裝如圖甲所示

（1）主要的實驗過程：

①用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=_______mm．

②讓小車從斜面上某一位置釋放，讀出小車通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t．

③用刻度尺量出小車停止運(yùn)動時遮光板與光電門間的距離L

④求出小車與木板間摩擦力f=_______（用物理量的符號表示）．

（2）若實驗中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為8cm的金屬片替代這種做法是否合理？_______（選填“合理”或“不合理”）．

（3）實驗中，小車釋放的高度應(yīng)該適當(dāng)_______（選填“大”或“小”）些．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)想用伏安法測定一塊精度很高的電壓表V(量程3V，內(nèi)阻20kΩ～40kΩ)的內(nèi)阻。并將其改裝成歐姆表，現(xiàn)有器材如下：

A.直流電源E(電動勢4V.內(nèi)阻不計)；

B.電流表(量程150μA，內(nèi)阻約2kΩ)；

C.電流表量程6mA，內(nèi)阻約300Ω)；

D.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約1.0Ω)；

E.滑動變阻器(最大阻值10kΩ)；

F.滑動變阻器(最大阻值5Ω)；

G.開關(guān)S.導(dǎo)線若干。

(1)為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表示數(shù)從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選用 ________；滑動變阻器應(yīng)選用 ________ ；(填器材代號)

(2)為達(dá)到上述目的，請在圖甲的虛框中面出實驗電路原理圖_____________ ，要求滑動變阻器滑片由a向b移動時電壓表的示數(shù)逐漸增大。

(3)實驗測得電壓表的內(nèi)阻為24.0kΩ，該同學(xué)用這電表與上述電源E及其中的一個滑動變阻器改裝為歐姆表，并將電壓表表盤換成直接表示電阻的歐姆表表盤，如圖乙，則電壓表表盤上2V處對應(yīng)的電阻示數(shù)為________ kΩ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究物體做勻速圓周運(yùn)動的向心力時，用一根細(xì)繩，栓一小物體，在光滑桌面上掄動細(xì)繩，使小物體做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。

探究 ①：可以感受到細(xì)繩對手的拉力方向___________________(選填“沿繩指向圓心”或“沿繩背離圓心”）；由此推斷細(xì)繩對小物體的拉力方向_________________(選填“沿繩指向圓心”或“沿繩背離圓心”）；

探究：若小物體不變，旋轉(zhuǎn)半徑不變，增加單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，可以感受到拉力變大；

探究：若小物體不變，單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)不變，增大旋轉(zhuǎn)半徑，可以感受到拉力變大；

在探究中，用到的科學(xué)方法是__________________（選填“類比法”、“演繹法”、“控制變量法”或“等效替代法”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車和汽車同時駛過平直公路上的同一地點，此后其運(yùn)動的v—t圖象如圖所示，自行車在t＝50 s時追上汽車，則（ ）

A. 汽車的位移為100 m B. 汽車的運(yùn)動時間為20 s

C. 汽車的加速度大小為0.25 m/s2 D. 汽車停止運(yùn)動時，二者間距最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個帶正電荷q、質(zhì)量為m的小球，從光滑絕緣斜面軌道的A點由靜止下滑，然后沿切線進(jìn)入豎直面上半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，恰能到達(dá)軌道的最高點B。現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，若仍從A點由靜止釋放該小球（假設(shè)小球的電量q在運(yùn)動過程中保持不變，不計空氣阻力），則(　 　)

A. 小球一定不能到達(dá)B點

B. 小球仍恰好能到達(dá)B點

C. 小球一定能到達(dá)B點，且在B點對軌道有向上的壓力

D. 小球能否到達(dá)B點與所加的電場強(qiáng)度的大小有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法不正確的是（______）

A. 物體的溫度為0℃時，物體的分子平均動能為零

B. 兩個分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大，而分子勢能先減小后增大

C. 密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大

D. 第二類永動機(jī)是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律

E. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果在某個過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過程中氣體的壓強(qiáng)一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無限長通電直導(dǎo)線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流成正比，與導(dǎo)線到這一點的距離成反比，即B=（式中k為常數(shù)）．如圖所示，兩根相距L的無限長直導(dǎo)線分別通有電流I和3I．在兩根導(dǎo)線的連線上有a、b兩點，a點為兩根直導(dǎo)線連線的中點，b點距電流為I的導(dǎo)線的距離為L．下列說法正確的是（ ）

A. a點和b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

B. a點和b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

C. a點和b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比為8：1

D. a點和b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比為16：1

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