分析 (1)(2)小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q時(shí),由重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求出物塊通過(guò)Q點(diǎn)的速度.
(2)滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中,重力做功為-mg•2R,電場(chǎng)力做功為-qE•2R,摩擦力做功為-f•x,根據(jù)動(dòng)能定理求解初速度v0.
(3)滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí),以滑塊為研究對(duì)象,軌道的支持力提供滑塊的向心力,根據(jù)動(dòng)能定理求出滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.
解答 解:(1)設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v,小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q時(shí),
由牛頓第二定律得:mg+qE=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,打入數(shù)據(jù)解得:v=2$\sqrt{2}$m/s;
(2)滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:
-(mg+qE)•2R-μ(mg+qE)s=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得:v0=7m/s
(2)設(shè)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為v',則從開始運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程:
-μ(qE+mg)s-(mg+qE)R=$\frac{1}{2}$mv′2-$\frac{1}{2}$mv02
在P點(diǎn),由牛頓第二定律得:F=m$\frac{v{′}^{2}}{R}$,
代入數(shù)據(jù),解得FN=0.6N
根據(jù)牛頓第三定律得知,滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN′=FN=0.6N.
答:(1)滑塊在圓軌道最高點(diǎn)Q的速度大小為2$\sqrt{2}$m/s;
(2)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q,滑塊應(yīng)以7m/s的初速度v0向左運(yùn)動(dòng).
(3)滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是0.6N.
點(diǎn)評(píng) 此題中滑塊恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑塊沒(méi)有彈力,由牛頓定律求出臨界速度,再根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓運(yùn)定律結(jié)合求解小球?qū)壍赖膹椓Γ?/p>
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A與B之間沒(méi)有靜摩擦力 | |
B. | A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向下 | |
C. | A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mg sinθ | |
D. | A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 作用力大時(shí),反作用力小 | |
B. | 作用力和反作用力是作用在同一個(gè)物體上的 | |
C. | 作用力和反作用力的方向總是相反的 | |
D. | 作用力與反作用力大小相等,作用在同一條直線上 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng) | |
B. | 點(diǎn)電荷q在A、B兩處受到的電場(chǎng)力FB>FA | |
C. | 點(diǎn)電荷q在A、B兩處的加速度大小,aA>aB(不計(jì)重力) | |
D. | 負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向與B點(diǎn)切線方向相同 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | MEO衛(wèi)星的角速度比靜止軌道衛(wèi)星的角速度小 | |
B. | 該35顆衛(wèi)星的軌道圓心可能不重合 | |
C. | 靜止軌道衛(wèi)星只能在赤道正上方 | |
D. | 靜止軌道衛(wèi)星和傾斜同步(IGSO)衛(wèi)星的周期不相同 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 車速太快 | B. | 車速太慢 | C. | 緊急剎車 | D. | 突然啟動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | BS | B. | BScosα | C. | BSsinα | D. | 0 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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