如圖10所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)），從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

（1）滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)弧形軌道的壓力；

（2）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。

 


（1）小滑塊從C到B的過(guò)程中，只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功。設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理有   mgR-qER=mvB2  …………………………（2分）

解得：vB=…………………………………………………………（1分）

（2）設(shè)滑塊過(guò)弧形軌道B點(diǎn)時(shí)所受的支持力大小為N，根據(jù)牛頓第二定律有

N-mg=mvB2/R  ………………………………………………………………………（1分）

解得  N=3mg-2qE……………………………………………………………………（1分）

根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊對(duì)弧形軌道B點(diǎn)的壓力大小N′=3mg-2qE，方向豎直向下�！�1分）

（3）小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受摩擦力為f=μmg………………………（1分）

小滑塊從C經(jīng)B到A的過(guò)程中，重力做正功，電場(chǎng)力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離（即A、B兩點(diǎn)間的距離）為L，則根據(jù)動(dòng)能定理有：

mgR-qE（R+L）-μmg L=0 ………………………………………………………（2分）

解得：L=……………………………………………………………（1分）

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：

（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測(cè)量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm．如圖2，用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是
0.740
0.740
mm．
（2）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小電珠（2.5V，0.6W），滑動(dòng)變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干．
①粗測(cè)小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表
×1
×1
倍率的電阻檔（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“×1”、“×10”或“×100”）；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖3，結(jié)果為
7.4
7.4
Ω．
②實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)量電壓，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖4完成實(shí)物圖5中的連線．
③開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于
a
a
端．為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點(diǎn)向
b
b
端滑動(dòng)．（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“a”或“b”）
④下表為電壓等間隔變化測(cè)得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)
ab
ab
間多測(cè)幾組數(shù)據(jù)．（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”）
數(shù)據(jù)點(diǎn) a b c d e f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖10所示，AB是一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、粗細(xì)均勻的鐵棍.其A端用繩懸掛，三角支架支在C點(diǎn)，BC=L，呈水平放置，則AB段重力對(duì)C點(diǎn)的力矩為_(kāi)________.

圖10

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（8分）如圖10所示，一小物體所受的重力為100N，用細(xì)線AC、BC和輕彈簧吊起，處于平衡狀態(tài)。已知彈簧原長(zhǎng)為1．5cm，勁度系數(shù)k=8000N/m，細(xì)線AC長(zhǎng)為4cm，∠BAC=300，∠CBA=600，求細(xì)線AC、BC對(duì)小物體的拉力各是多少？

 


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切。一個(gè)小物塊從B點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)處由靜止釋放，從B點(diǎn)剛好進(jìn)入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為R＝0.2 m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1 kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2。小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離是(　　)

A．0.1 m                                               B．0.2 m

C．0.6 m                                               D．0.8 m

圖4

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同步練習(xí)冊(cè)答案