（12分）如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)、管口B、C的連線是水平直徑，現(xiàn)有一帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R，從小球進(jìn)入管口開始，整個空間中突然加上一個勻強(qiáng)電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運(yùn)動軌跡最后經(jīng)過A點(diǎn)，設(shè)小球運(yùn)動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求：

（1）小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大��；
（2）小球受到的電場力的大小和方向；
（3）小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力。

（1）    （2）    （3）

解析試題分析：（1）小球從開始自由下落到到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒，故有：
 
小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為
（2）設(shè)電場力的水平分力為（方向水平向左），豎直分力為（方向水平向上），則
小球從B運(yùn)動到C的過程中，由動能定理得：
小球從管口C處脫離圓管后，做類平拋運(yùn)動，由于其軌跡經(jīng)過A點(diǎn)，有:


聯(lián)立以上各式，解得：
電場力的大小為：，方向斜向左上方與水平方向夾角450.
（3）小球經(jīng)過管口C處時，向心力由和圓管的彈力提供，設(shè)彈力的方向向左，則

解得：，方向向左
根據(jù)牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過管口C處時對圓管的壓力為：，方向水平向右
考點(diǎn)：本題考查了用功能觀點(diǎn)研究帶電體在電場中的運(yùn)動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，以A、B和C、D為斷點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點(diǎn)，一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動到A點(diǎn)時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點(diǎn)沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B點(diǎn)滑上滑板，滑板運(yùn)動到C點(diǎn)時被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R,板右端到C點(diǎn)的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E點(diǎn)距A點(diǎn)的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度g已知。

(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大��；
(2)求物塊滑到B點(diǎn)時對半圓軌道的壓力；
(3)試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功與L的關(guān)系.并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力N，改變H的大小，可測出相應(yīng)的N的大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m／s2，求：

（1）小物塊的質(zhì)量m；
（2）小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2007年10月24日，我國成功地發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道后還需要對衛(wèi)星進(jìn)行10次點(diǎn)火控制。前4次點(diǎn)火，讓衛(wèi)星不斷變軌加速，當(dāng)衛(wèi)星加速到的速度時進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去。后6次點(diǎn)火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時的緊急剎車，最終把衛(wèi)星送入離月面h=200km高的工作軌道（可視為勻速圓周運(yùn)動）。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，，衛(wèi)星質(zhì)量為2350kg，地球表面重力加速度，引力恒量。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字）求：
(1)地球的質(zhì)量。
(2)衛(wèi)星從離開地球軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面h=200km的工作軌道上外力對它做了多少功？（忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數(shù)的輕質(zhì)光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時位于Q點(diǎn)。小滑塊質(zhì)量，放置于傳送帶P點(diǎn)，滑塊與傳送帶間的滑動摩擦因數(shù)。 已知傳送帶足夠長，最大靜摩擦力可認(rèn)為和滑動摩擦力相等， 整個過程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）

(1)若傳送帶靜止不動，將小滑塊無初速放在P點(diǎn)，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離；
(2)若傳送帶以速度逆時針傳動，將小滑塊無初速放在P點(diǎn)， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=1．25m的光滑斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長L=5m，與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0．4，順時針轉(zhuǎn)動的速度為V=3m/s。設(shè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊由靜止開始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過B點(diǎn)的拐角處無機(jī)械能損失。小物塊在傳送帶上運(yùn)動到C點(diǎn)后水平拋出，恰好無碰撞的沿圓弧切線從D點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓孤軌道下滑。D、E為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑R2=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角，O為軌道的最低點(diǎn)。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求：

（1）小物塊在B點(diǎn)的速度大小。
（2）小物塊在水平傳送帶BC上的運(yùn)動時間。
（3）水平傳送帶上表面距地面的高度。
（4）小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時對軌道的壓力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)小球處于A點(diǎn)時靜止，細(xì)線與豎直方向夾角為a（如圖所示），現(xiàn)在A點(diǎn)給小球一個垂直于懸線的初速度v0，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求：

（1）在A點(diǎn)給小球的初速度v0多大？
（2）此過程中小球所受的最大拉力與最小拉力之差為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分）如圖,水平桌面固定著光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接，設(shè)物塊通過銜接處時速率沒有改變。質(zhì)量m1=0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m處下滑，并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2=0.20kg的物塊B相碰,相碰后物塊B滑行x=4.0m到木板的C點(diǎn)停止運(yùn)動，物塊A滑到木板的D點(diǎn)停止運(yùn)動。已知物塊B與木板間的動摩擦因數(shù)=0.20,重力加速度g=10m/s2 ,求：

(1) 物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬間的速度大�。�
(2) 滑動摩擦力對物塊B做的功；
(3) 物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機(jī)械能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如下圖所示，木塊A、B的質(zhì)量均為m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計)．讓A、B以初速度一起從O點(diǎn)滑出，滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn)，速度變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/32/f/64lpz1.png" style="vertical-align:middle;" />，此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)．已知O、P兩點(diǎn)間的距離為s，炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能，爆炸時間很短可以忽略不計．求：

(1)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ；
(2)炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案