如圖所示,在一個(gè)大小為E=103V/m,方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)小物塊,質(zhì)量為m=80g,帶正電,電量q=2×10-4C,與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,在水平軌道的末端N處,連接一個(gè)光滑的半圓形軌道,半徑為R=40cm,取g=10m/s2,求:
(1)若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),求小物塊在水平軌道上的釋放點(diǎn)距離N點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(2)如果在第(1)問的位置釋放小物塊,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多大?
(1)物塊能通過軌道最高點(diǎn)的臨界條件是mg=m
v2
R
,
設(shè)小物塊釋放位置距N處為S,則由動(dòng)能定理
qEs-μmgs-2mgR=
1
2
mv2

代入數(shù)據(jù)解得s=20m.
(2)P點(diǎn)到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理:-qER-mgR=
1
2
mv2-
1
2
mvp2

物塊到P點(diǎn)時(shí),FN-qE=m
vp2
R

代入數(shù)據(jù)解得FN=3.0N
根據(jù)牛頓第三定律得,壓力也為3.0N.
答:(1)小物塊在水平軌道上的釋放點(diǎn)距離N點(diǎn)20m.(2)當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于3.0N.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個(gè)小滑塊靜止在高度h=1.35m的水平桌面上,小滑塊到桌上右邊緣的距離S=1.0m,小滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.35,F(xiàn)給小滑塊一個(gè)瞬間作用力,使其獲得=4m/s的初速度,沿水平桌面向右滑動(dòng),不計(jì)空氣阻力,取g=10/s2。求:

(1)小滑塊落地瞬間的速度大小
(2)小滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到落地經(jīng)過的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在足球比賽中,甲隊(duì)隊(duì)員在乙隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球,并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖所示,已知球門高度為h,足球飛入球門時(shí)的速度為v,足球質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力和足球的大小,則該隊(duì)員對(duì)足球做的功為(   )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,把小車放在傾角為30°的光滑斜面上,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連,不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦,已知小車的質(zhì)量為3m,小桶與沙子的總質(zhì)量為m,小車從靜止釋放后,在小桶上升豎直高度為h的過程中( 。
A.小桶處于失重狀態(tài)B.小桶的最大速度為
1
2
gh
C.小車受繩的拉力等于mgD.小車的最大動(dòng)能為mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量相等的A、B兩物體(當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)).從同一高度h同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),A做平拋運(yùn)動(dòng),B做自由落體運(yùn)動(dòng).已知兩物體質(zhì)量均為m,重力加速度為g.則( 。
A.兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同
B.兩球落地時(shí)動(dòng)能相等
C.從開始到剛落地的過程中,兩球的動(dòng)能增量相同
D.若落地后速度均變?yōu)榱,則落地過程中兩球機(jī)械能的減少量均為mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一根質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑水平桌面上,有一部分懸掛在桌邊,掛在桌邊部分長(zhǎng)為總鏈長(zhǎng)的
1
3
,設(shè)鏈條長(zhǎng)為L(zhǎng),若要將懸掛部分拉回桌面至少需做功______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如果汽車安裝車輪防抱死裝置,則緊急剎車時(shí)可獲得比車輪抱死時(shí)更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減小,而減少剎車距離則是避免交通事故的最有效途徑.剎車距離除與汽車的初速度、制動(dòng)力有關(guān)外,還必須考慮駕駛員的反應(yīng)時(shí)間--司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況到肌肉動(dòng)作操縱制動(dòng)器的時(shí)間.假設(shè)汽車安裝車輪防抱死裝置后剎車時(shí)的總制動(dòng)力是定值F,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t0,汽車的質(zhì)量為m,行駛速度為v0
(1)求剎車距離;
(2)根據(jù)結(jié)果評(píng)價(jià)高速公路上嚴(yán)禁超速、超載、酒后駕駛及檢查車況的必要性.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

起重機(jī)將質(zhì)量為500kg的物體由靜止豎直向上吊起2m高,此時(shí)物體的速度大小為1m/s,如果g取10m/s2,則( 。
A.起重機(jī)對(duì)物體做功250J
B.起重機(jī)對(duì)物體做功1.025×104J
C.物體受到的合力對(duì)它做功250J
D.物體受到的合力對(duì)它做功1.025×104J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1=4m2,當(dāng)它們以相同的動(dòng)能在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行時(shí),它們滑行的距離之比s1:s2和滑行的時(shí)間之比t1:t2分別:( 。
A.1:4,1:2B.4:1、2:1C.1:4、2:1D.4:1、4:1

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