【題目】一質(zhì)量為=4kg帶電量為= -0.1C的小球P從傾角=37°的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下，斜面高=6.0m，斜面底端通過(guò)一段光滑小圓弧與一光滑水平面相連。整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)=200N/C，忽略小球在連接處的能量損失，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)，立即撤去電場(chǎng)。水平面上放一靜止的不帶電的質(zhì)量也為的圓槽Q，圓槽光滑且可沿水平面自由滑動(dòng)，圓槽的半徑=3m，如圖所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8 ， =10m/s2。）

（1）在沿斜面下滑的整個(gè)過(guò)程中，P球電勢(shì)能增加多少？

（2）小球P運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的速度大小

（3）試判斷小球P能否沖出圓槽Q

【答案】（1）160J （2） m/s （3）不能

【解析】試題分析：（1）在整個(gè)過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)P球做功為：

(2)根據(jù)受力分析可知，斜面對(duì)P球的支持力為：

根據(jù)動(dòng)能定理得：

(3)設(shè)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小球上升的高度為H，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒得：

根據(jù)機(jī)械能守恒得：

代入已知數(shù)據(jù)得：H=0.625m<R,所以小球沒(méi)有沖出圓槽。

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：

【題目】某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑；

②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t；

③用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度，如圖（b）所示， 表示滑塊在擋光片遮住光線的t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出；

④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開(kāi)始下滑，重復(fù)步驟②、③；

⑤多次重復(fù)步驟④；

⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出–t圖，如圖（c）所示。

完成下列填空：

（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和t的關(guān)系式為=_______。

（2）由圖（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一位同學(xué)設(shè)計(jì)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑的加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示．圖乙是所打出的紙帶的一段，用毫米刻度尺量得數(shù)據(jù)如下：s1=1.50cm，s2=2.29cm，s3=3.03cm，s4=3.82cm，s5=4.58cm，s6=5.36cm，s7=5.65cm．

利用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算小車沿斜面下滑的加速度時(shí)，有一數(shù)據(jù)不可靠，這一數(shù)據(jù)是（填數(shù)據(jù)的字母代號(hào)）；已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，可求出小車下滑的加速度為m/s2 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定重力加速度的大小，具體的操作和相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄如下：

A．接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），讓小鐵球吸在開(kāi)始端；

B．用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球的直徑為d=10．0 mm；

C．用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為L(zhǎng)=82 cm；

D．電磁鐵斷電時(shí)，小鐵球自由下落。

（1）在小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小鐵球經(jīng)過(guò)光電門所用的時(shí)間為t=2．50×10－3s，由此可得小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的速度公式為v=_________（用題目中給的物理量的字母表示），速度大小為_(kāi)_______ m/s。

（2）計(jì)算重力加速度的公式為g=__________，重力加速度的值為_(kāi)_______ m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)高度為h，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功 mv2
B.足球上升過(guò)程重力做功mgh
C.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功mgh+ mv2
D.足球上升過(guò)程克服重力做功mgh+ mv2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心．兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)，不計(jì)重力．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.M、N均帶負(fù)電荷
B.M在b點(diǎn)的速度小于它在a點(diǎn)的速度
C.N在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能
D.N在從e點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用控制變量法可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對(duì)面積為Ｓ，極板間的距離為ｄ，靜電計(jì)指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中極板所帶電荷量不變，若

A. 保持S不變，減小d，θ則變�。�

B. 保持S不變，減小d，θ則不變

C. 保持d不變，減小S，θ則變��；

D. 保持d不變，增大S，θ則不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑斜面上，有一輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面上，有一物體A沿著斜面下滑，當(dāng)物體A剛接觸彈簧的一瞬間到彈簧壓縮到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.物體的加速度將先增大，后減小
B.物體的加速度將先減小，后增大
C.物體的速度將先增大，后減小
D.物體的速度將先減小，后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都由光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門中間通過(guò)時(shí)，與之相連的計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．如圖甲所示，圖甲中NM是水平桌面、PM是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上相距為L的兩個(gè)光電門（與之連接的計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）．滑塊A上固定著用于擋光的窄片K，讓滑塊A在重物B的牽引下從木板的頂端滑下，計(jì)時(shí)器分別顯示窄片K通過(guò)光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為和；

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度（如圖乙）d=_________m（已知）；

（2）用刻度尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L，則滑塊的加速度表達(dá)式為a=_______（用字母表示）；

（3）利用該裝置還可以完成的實(shí)驗(yàn)有：______

A．驗(yàn)證牛頓第二定律

B．驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C．測(cè)定滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D．只有木板光滑，才可以驗(yàn)證牛頓第二定律

E．只有木板光滑，才可以驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械守恒定律．

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