（15分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長，NMAP段是光滑的�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的3/4（重力加速度為g）。現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)。

（1）求D、M間的距離X0；
（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大小；
（3）若小環(huán)與PQ間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力大小相等且大于電場力），現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開始釋放，球小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功。

⑴⑵⑶

解析試題分析：（1）（5分）從D點(diǎn)到P點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：
得
（2）（5分）從P到A點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：
在A點(diǎn)，由牛頓第二定律得：  得：
（3）（5分）從M點(diǎn)右側(cè)4R處釋放，到達(dá)P點(diǎn)： ，
小球到達(dá)P點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)位移x后速度為零，
根據(jù)動(dòng)能定理有：qE 4R－mg2R－qE x－µmg.x=0－0
所以克服摩擦力所做的功為
 
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m，帶電量均為+Q 。C為AB直線上的另一點(diǎn)（O、A、B、C位于同一豎直平面上），AO間的距離為L，AB和BC間的距離均為L/2，在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場后A處的質(zhì)點(diǎn)處于靜止。試問：

(1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)多大？其方向如何？
(2)如給A處的質(zhì)點(diǎn)一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度v0 ，則該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度和速度分別多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)在一次國際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)，由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出，最后落在水池中，如圖所示，設(shè)滑道的水平距離為L，B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g＝10m/s2)，求：

⑴運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系；
⑵運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離smax為多少？
⑶若圖中H＝4m，L＝5m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m，h值應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑圓軌道，在離B距離為的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力，然后沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后，又正好落回到A點(diǎn)，求：

（1）試推導(dǎo)小球在C點(diǎn)飛出時(shí)的速度表達(dá)式（用、、表示）；
（2）欲完成上述運(yùn)動(dòng)，當(dāng)為何值時(shí)推力做的功最��？最小值為多少？
（3）若水平恒力做的功與的關(guān)系如圖所示，試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。（取）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）一個(gè)質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端，另一端施加大小為F1的拉力作用，在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。今將力的大小改變?yōu)镕2，使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑變?yōu)镽2，小球運(yùn)動(dòng)的半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對(duì)小球做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）電場中某區(qū)域的電場線如圖所示， A、B是電場中的兩點(diǎn). 一個(gè)電荷量q = +4.0×10-8 C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場力FA=2.0×10-4 N，將該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功W = 8.0×10-7J .

求：（1）A點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小EA；（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差U.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點(diǎn)，兩斜面的傾角θ=37°，圓弧BC半徑R=2m。一質(zhì)量m="1" kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面AB上的P點(diǎn)由靜止沿斜面下滑，經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD。已知P點(diǎn)與斜面底端B間的距離L1="6" m，滑塊與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，g=10m/s2。求；

（1）小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)E時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（2）小滑塊第1次滑上斜面CD時(shí)能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)Q（圖中未標(biāo)出）距C點(diǎn)的距離；

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，一個(gè)帶電小球質(zhì)量為m，輕質(zhì)的絕緣細(xì)線長為L，靜止時(shí)小球位于A點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向成30°角， 求：

（1）小球帶何種電荷？電荷量多少？（5分）
（2）現(xiàn)將小球拉回到豎直方向（圖中B點(diǎn)），后由靜止釋放，小球通過A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小是多少？（5分）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，用同樣材料制成的一個(gè)軌道，AB段為1/4圓弧，半徑為R=2m，水平放置的BC段長度也為R，一小物塊質(zhì)量為m=1Kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.2，當(dāng)它從軌道頂端A由靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，求物體在AB段克服摩擦力所做的功。（取g=10m/s2）

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