【題目】如圖所示，固定在水平地面上的光滑軌道由半徑為R的四分之一圓弧軌道 AB和足夠長的水平軌道BD組成，AB與BD相切于B點，水平軌道的右端與一傾角 為45°的斜面體底端接觸。一個帶正電、可視為質(zhì)點的小球a從圓弧軌道上A點由靜 止開始下滑，當小球a運動到B點后，將另一個帶正電、可視為質(zhì)點的小球b由靜止 放在小球a的正前方C點處。己知小球a和b的質(zhì)量均為m，A點與圓心O的連線與 水平方向成角，求：

（1）小球a剛到達圓弧軌道最低點B時，小球?qū)壍赖膲毫Γ?/span>

（2）若b球剛放入時兩小球間的電勢能為0時，兩小球間的最大電勢能Ep；

（3）小球b最終從D點離開，恰好垂直打在斜面體上，小球b從D點運動到斜面的時間t。

【答案】(1) mg（3—2sin）(2) mgR（1-sin）(3)

【解析】

(1)對于小球a，從A到B的過程中，由機械能守恒：

mgR（1-sin）=

在B點時，由牛頓第二定律：

FN-mg=m

解得：

FN=mg（3—2sin）

由牛頓第三定律得，小球a對b點的壓力大小為mg（3-2sin），方向豎直向下；

(1)當兩球達到共同速度時，它們相距最近，由動量守恒定律：

mv=2mv′

對ab兩小球，由動能定理：

W電=

W電=mgR（1-sin）

由功能關系可得，兩小球間的最大電勢能為：

Ep=mgR（1-sin）

(3)小球b從D點運動到斜面做平拋運動：

vx=vy=gt

推得：

t=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的裝置，可以驗證機械能守恒定律。

(1)實驗中，質(zhì)量為m的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點跡，如下圖所示。已知相鄰兩點之間的時間間隔為T。測得A、B兩點間的距離為h1，B、C兩點間的距離為h2。則在打點計時器打下B點時，重物的動能為________________；

(2)為了減小實驗誤差，要盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的重物，請說明這樣選擇的理由：________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQ為等量異種點電荷A、B連線的中垂線，C為中垂線上的一點，M、N分別為AC、BC的中點，若取無窮遠處的電勢為零，則下列判斷正確的是（　�。�

A. M、N兩點的電場強度相同

B. M、N兩點的電勢相等

C. 若將一負試探電荷由M點移到C點，電場力做正功

D. 若將一負試探電荷由無窮遠處移到N點時，電勢能一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】阻值R1=R2=2R3=2R4的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路．開關S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2．Q1與Q2的比值為(　 　)

A.Q1∶Q2＝2∶5B.Q1∶Q2＝1∶2

C.Q1∶Q2＝3∶5D.Q1∶Q2＝2∶3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用多用電表的歐姆檔來測量電壓表的內(nèi)阻，如圖甲所示．先將選擇開關旋至倍率“×100”檔，紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，紅表筆應接電壓表的 接線柱（選填“+”或“﹣”），測量結果如圖乙所示，電壓表的電阻為 Ω．

該同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：

A．電流表 （0～0.6A～3A）

B．電壓表 （0～3V）

C．滑動變阻器R （0～15Ω，5A）

D．滑動變阻器R′ （0～50Ω，1A）

E．定值電阻R0為 1Ω

F．開關S及導線 若干

本次實驗的原理圖如圖丙，則滑動變阻器應選 （填器材前的字母序號）．

按照原理圖連接好線路后進行測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示．

待測量

1

2

3

4

5

I/A

0.11

0.20

0.30

0.40

0.50

U/V

1.37

1.35

1.33

1.32

1.29

由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起情況的原因是 ．現(xiàn)將上述器材的連線略加改動就可使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請在圖丁中按改動后的原理圖完成連線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在做“測電源電動勢與內(nèi)阻”的實驗中，可使用的器材有：

A．兩只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，內(nèi)阻Rg＝1000Ω）；

B．滑動變阻器R1（最大阻值20Ω）；

C．滑動變阻器R2（最大阻值2000Ω）；

D．各種規(guī)格的定值電阻R0；

E．電源E（電動勢約為3.0V）；

F．開關、導線若干．

由于給出的毫安表量程太小，該同學首先要把一只毫安表改裝成量程為0.6A的電流表，他需要把阻值為__________Ω的定值電阻R0與毫安表并聯(lián)（結果保留一位小數(shù)）.該同學將用如右上方的電路圖進行實驗，測定電源的電動勢和內(nèi)阻．在實驗中發(fā)現(xiàn)變阻器的滑片由左向右逐漸滑動時，電流表G1示數(shù)逐漸增大，電流表G2示數(shù)接近3.0mA并且?guī)缀醪蛔�，當滑片臨近最右端時，電流表G2示數(shù)急劇變化．出現(xiàn)這種問題，應更換一個總阻值比原來______(選填“大”或“小”)的變阻器．在更換變阻器后,該同學連好電路，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出毫安表G1、G2的示數(shù)分別為I1、I2，并得到多組數(shù)據(jù)，建立直角坐標系，作出了I2和I1的關系圖線，經(jīng)擬合得到直線I2＝3.0mA－0.4I1 ,則得出電源電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．（保留一位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在著平行于x軸方向的靜電場，其電勢隨x的分布如圖所示，A、M、O、N、B為x軸上的點，OA<OB，OM=ON。一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向左運動，則下列判斷中正確的是

A.粒子一定帶正電

B.粒子從M向O運動過程中做加速度不斷減小的加速運動

C.粒子一定能通過N點

D.粒子從M向左運動的過程中電勢能逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板上，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)．一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖所示．讓環(huán)自由下落，撞擊平板．已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動，使彈簧伸長，則

A.若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒

B.若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機械能守恒

C.環(huán)撞擊板后，板的新平衡位置與h的大小有關

D.在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強磁場中.現(xiàn)用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金屬棒在t=5s時的加速度以及10s內(nèi)的位移。

（2）t＝10s時拉力的大小及電路的發(fā)熱功率。

（3）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量。

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