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6.如圖所示,質(zhì)量m=2×10-3kg帶負電的小物體,由軌道上端開始,以速度v0=1m/s沿軌道向下勻速滑動,小物體下表面有一絕緣層,與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=38,軌道懸架在空中且與水平方向的夾角θ=37°,整個裝置處于勻強電場中,場強E=1.0×10-6V/m,開始時E的方向垂直軌道向上.
(1)物體帶的電量多大?
(2)設絕緣軌道長L=1m,物體運動1s末立即將E的方向改為垂直軌道向下,問:從運動開始起3s內(nèi)小物體的位移是多大(設電場足夠大)

分析 (1)由做勻速直線運動則合力為0,沿斜面方向由重力分量與摩擦力相等列式求得q.
(2)先求得運動的加速度,由運動學公式求得兩時間段的位移求和即可.

解答 解:(1)物體做勻速直線運動:mgsinθ-μ(mgcosθ+Eq)=0  
得:q=\frac{\frac{mgsinθ}{μ}-mgcosθ}{E}=1.6×104C
(2)第1S內(nèi)的位移:x1=v0t=1m
1S后的加速度為:a=\frac{mgsinθ-μ(mgcosθ-Eq)}{m}=2g(sinθ-μcosθ)=6m/s2
則后2S的位移為:x={v}_{0}t′+\frac{1}{2}at{′}^{2}=1×2+\frac{1}{2}×6×4=14m
則總位移為:x=1+14=15m
答:(1)物體帶的電量-1.6×104C
(2)從運動開始起3s內(nèi)小物體的位移是15m

點評 確定電場力的方向,對物體受力分析,并結合運動學公式進行求加速度,求位移,注意正交分解法的應用.

練習冊系列答案
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17.在圓軌道上運動的國際空間站里,一宇航員A靜止(相對空間艙)“站”于艙內(nèi)朝向地球一側的“地面”B上,如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.宇航員不受地球引力作用
B.宇航員受到地球的引力、“地面”對他的支持力和重力三個力的作用
C.宇航員與“地面”之間無彈力作用
D.若宇航員將手中一小球無初速度(相對空間艙)釋放,該小球將落到“地面”上

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18.宇航員站在某一星球表面上H高處的位置,沿水平方向以初速度v0水平拋出一個小球,小球落在星球表面,測得水平位移為x,已知該星球的半徑為R,萬有引力常量為G,求該星球:
(1)表面的重力加速度g;
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A.若選擇甲圖,測量值比真實值偏大
B.若選擇乙圖,測量值比真實值偏大
C.若被測電阻RX與電流表內(nèi)阻接近,應該選擇乙圖誤差較小
D.若被測電阻RX與電壓表內(nèi)阻接近,應該選擇甲圖誤差較小

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1.如圖所示,在與水平方向成θ=60°的平行光滑兩金屬導軌間連接一電源,其電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=0.5Ω,導軌間距L=lm,現(xiàn)垂直導軌放置一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab,棒在兩導軌之間的電阻R=1.0Ω.若施加一豎直向上的勻強磁場,棒恰好能保持靜止,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B的大��;
(2)導軌對ab棒的支持力N的大�。�

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11.先進的航空母艦上一般裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng),正常情況下在航空母艦靜止時通過彈射系統(tǒng)短暫而強勁的彈射,能使戰(zhàn)斗機迅速具有30m/s的初速度進入起飛跑道繼續(xù)加速起飛.已知某型號的戰(zhàn)斗機在通過彈射系統(tǒng)正常彈射“助跑”進入起飛跑道后,能以5m/s2的加速度繼續(xù)加速4s后達到起飛速度,順利離開甲板飛入空中.則:
(1)該戰(zhàn)斗機的起飛速度多大?艦上起飛跑道至少應為多少?
(2)若艦上沒安裝彈射系統(tǒng),要求該種飛機仍能在靜止的艦上正常起飛,則該艦上的起飛跑道至少應為多長?
(3)若艦上彈射系統(tǒng)故障無法為戰(zhàn)斗機“助跑”,也可以在飛機啟動前讓航空母艦沿飛機起飛方向航行,使得飛機在開始加速前就有一定的初速度.假設艦船能達到的最大航行速度為20m/s,在此情況下該戰(zhàn)斗機要能順利起飛,起飛跑道至少需要多長?

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18.兩個力分別為15N和3N,則兩個力的合力最大值為F1=18N,最小值為F2=2N.

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A.通過電動機的電流為1.6AB.電源的輸出功率是12W
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16.如圖所示,重為G=20N的物體在大小為100N的水平力F的作用下沿豎直墻壁勻速下滑,請畫出物體的受力示意圖并求出物體與墻壁之間的動摩擦因數(shù).

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