7．有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下．把一個(gè)半徑為r的光滑絕緣環(huán)，豎直置于電場(chǎng)中，環(huán)面平行于電場(chǎng)線，環(huán)的頂點(diǎn)A穿有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q（q＞0）的空心小球，如圖所示．當(dāng)小球由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球的速度大小是多少？小球受到環(huán)的支持力多大？

分析 設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理列式求v．在B點(diǎn)處由牛頓第二定律列式，聯(lián)立方程組即可求解小球受到環(huán)的支持力．

解答 解：設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得
  （mg+qE）•2r=$\frac{1}{2}$mv2
解之得 v=2$\sqrt{\frac{（mg+qE）r}{m}}$…①
在B點(diǎn)處由牛頓第二定律得
  N-mg-qE=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…②
聯(lián)立①和②式，解得小球在B點(diǎn)受到環(huán)的壓力為：N=5（mg+qE）
答：當(dāng)小球由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球的速度大小是2$\sqrt{\frac{（mg+qE）r}{m}}$，小球受到環(huán)的支持力是5（mg+qE）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理及牛頓第二定律的直接應(yīng)用，關(guān)鍵要正確分析小球的受力情況和做功情況，注意是在B點(diǎn)，由合外力提供向心力．

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：解答題

11．圖甲所示為示波管的原理圖，圖乙表示熒光屏界面，從發(fā)熱的燈絲射出的電子初速度很小，可視為零，在燈絲和極板P之間所加電壓為U1，在兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′所加的電壓分別為U2和U3，如果U1＞0，U2=U3=0，則從電子槍射出的電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)，如果U3=0，U2的大小隨時(shí)間變化，其規(guī)律如圖丙所示，則熒光屏上將出現(xiàn)一條水平亮線．已知U1=2500V，每塊偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度l都等于4cm，兩塊正對(duì)極板之間的距離d=1cm，設(shè)極板之間的電場(chǎng)可看作是均勻的，且極板外無(wú)電場(chǎng)，在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定的，XX′極板的右端到熒光屏的距離L=8cm，熒光屏界面的直徑D=20cm，要使電子都能打在熒光屏上，U2的最大值U是多少伏？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．一輛小汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)．其v-t圖象如圖所示．已知汽車(chē)的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車(chē)受到地面的阻力為車(chē)重的0.1倍，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．汽車(chē)在前5s內(nèi)的牽引力為5×103N
B．汽車(chē)速度為25m/s時(shí)的加速度為5m/s2
C．汽車(chē)的額定功率為100 kW
D．汽車(chē)的最大速度為80 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．如圖，小球A以速率v0=6m/s向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以$\frac{v_0}{2}$的速率彈回，而B(niǎo)球以$\frac{v_0}{3}$的速率向右運(yùn)動(dòng)．求：
（1）A、B兩球的質(zhì)量之比
（2）判斷該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說(shuō)明理由）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．一個(gè)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過(guò)三段位移的時(shí)間分別是1s、2s、3s，則這三段位移的長(zhǎng)度之比分別是（　�。�
A．1：22：32B．1：23：33C．1：2：3D．1：3：5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，靜置于地面；b球質(zhì)量是a球質(zhì)量的2倍，用手托往，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊．從靜止開(kāi)始釋放b后，
（1）b下落h時(shí)（剛接觸地面的瞬間）速度為多大？
（2）a可能達(dá)到的最大高度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，質(zhì)量為m和M的物塊用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，且M=4m，M放在傾角為θ=30°的固定光滑斜面上，而m能沿桿在豎直方向滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為$\sqrt{3}$m，求當(dāng)m由A點(diǎn)靜止開(kāi)始下落1m時(shí)的速度多大？（輪、繩質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì)，結(jié)果保留最簡(jiǎn)根式，取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．（1）在實(shí)驗(yàn)室利用圖甲所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下選項(xiàng)中需要用的儀器有A
A．刻度尺；      B．秒表；        C．天平；        D．彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1=200g則（g取10m/s2）．

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用的是交流電源（選填“直流電源”或“交流電源”）．
②在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=1.0m/s；（保留兩位有效數(shù)字）
③在打點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=0.10J，（保留兩位有效數(shù)字）
④若某同學(xué)作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=9.7m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．（1）關(guān)于《自由下落運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是AD；
A．試驗(yàn)過(guò)程中要先打開(kāi)電源再釋放重物
B．紙帶上某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度可以用v=$\sqrt{2gh}$求出
C．為了驗(yàn)證物體下落過(guò)程機(jī)械能守恒，必須要稱(chēng)出物體的質(zhì)量
D．重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力
（2）質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為50Hz的交流電源，紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)的起點(diǎn)，選取連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖所示，單位為mm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2．從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘速度vB=0.98m/s，重錘動(dòng)能的增△EkB=0.48J，重錘勢(shì)能減少△EP=0.49J．該實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，該誤差的原因是：重錘下落過(guò)程中克服阻力做功，機(jī)械能有損失．

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