(8分)如圖所示的絕緣軌道 ABC,其中 AB 部分為傾角為 37°、長(zhǎng) 2.0m的光滑斜面, BC 部分為動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2 的水平面,F(xiàn)有質(zhì)量 m=1.0㎏ 的質(zhì)點(diǎn)從 A 位置無初速沿軌道下滑,滑到C點(diǎn)恰好停下。在 BC 的延長(zhǎng)線上有一點(diǎn) D,且 AD=BD。把電量為 Q=5.0×10-5C 的點(diǎn)電荷固定在 D 點(diǎn),并讓上述質(zhì)點(diǎn)也帶等量同種電荷。如果取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則兩電荷間的電勢(shì)能為 EP=KQ1Q2/r, r是兩電荷間的距離。(1) BC 長(zhǎng)度等于多少?(2)現(xiàn)用平行于軌道的外力把該帶電質(zhì)點(diǎn)沿軌道由 C 推到A ,外力至少做多少功? (sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2
(1)6m(2)39J
(1)  --------① 2分
.------------------------------------------------------②1分
(2)∵EP=KQ1Q2/r ,WE=-△EP
∵AD=BD,∴WBA= △EP =" 0" ---------------------- ---③1分
BD=1.0×5/4=1.25m,DC=1.25+6.0=7.25m
-----------------------------------④1分
--------⑤2分
∴WF=39J----------------------------------------------------------⑥1分
本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用,物體總A到B受到重力、摩擦力、支持力的作用,支持力不做功,所以重力和摩擦力做功等于動(dòng)能的變化量,由此可求得BC距離,電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量,BA兩點(diǎn)電勢(shì)相等,只需求得CB間電場(chǎng)力做功即可,結(jié)合本題所給的電勢(shì)能的公式求得物體由C到B過程中電場(chǎng)力做功,再由動(dòng)能定理或能量守恒定律求解
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:單選題

如圖所示,把質(zhì)量為、帶電量為的物塊放在傾角的固定光滑絕緣斜面的頂端,整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小,電場(chǎng)方向水平向左,斜面高為,則釋放物塊后,物塊落地時(shí)的速度大小為(    )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,粗糙的斜面下端與光滑的圓弧軌道相切于,整個(gè)裝置豎直放置,是最低點(diǎn),圓心角與圓心等高.圓弧軌道半徑0.5 m,斜面長(zhǎng),F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量0.1 kg的小物體從斜面上端點(diǎn)無初速下滑,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(已知,g=10m/s2)。求:

(1)物體第一次通過點(diǎn)時(shí)的速度大小和對(duì)點(diǎn)處軌道的壓力各為多大?
(2)物體第一次離開點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,則最高點(diǎn)點(diǎn)之間的高度差為多大?
(3)物體從空中又返回到圓軌道和斜面.多次反復(fù),在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,物體對(duì)點(diǎn)處軌道的最小壓力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在2009年10月全運(yùn)會(huì)上,跳水運(yùn)動(dòng)員從10米高處的跳臺(tái)跳下,設(shè)水的平均阻力均為運(yùn)動(dòng)員體重的3倍,在粗略估算中,把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理,為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全,池水深度至少為
A.1mB.3mC.5mD.7m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B為該勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面,F(xiàn)有三個(gè)質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c,從等勢(shì)面A上的某點(diǎn)同時(shí)以相同速率v0分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運(yùn)動(dòng),如圖所示。經(jīng)過一段時(shí)間,三個(gè)小球先后通過等勢(shì)面B,則下列判斷正確的是

A.等勢(shì)面A的電勢(shì)一定高于等勢(shì)面B的電勢(shì)
B.a(chǎn)、c兩小球通過等勢(shì)面B時(shí)的速度相同
C.開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻,a、b兩小球的動(dòng)能總是相同
D.開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻,三個(gè)小球電勢(shì)能總是相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

圖中a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面.它們的電勢(shì)分別為U、.一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放后,僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng),已知它經(jīng)過等勢(shì)面b時(shí)的速率為v,則它經(jīng)過等勢(shì)面c時(shí)的速率為________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,在環(huán)的上端,一個(gè)質(zhì)量為m。帶電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),則
A.小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
B.小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C.在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為(mg+qE)
D.在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為3(mg+qE)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖7—10所示,傾角為30°的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,F(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的點(diǎn)電荷q從斜面頂端A沿斜邊滑下,(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終不脫離斜面)已測(cè)得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,試求該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖16甲所示,水平傳送帶的長(zhǎng)度L=6 m,皮帶輪以速度v順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)在一質(zhì)量為1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0從A點(diǎn)滑上傳送帶,越過B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),其水平位移為x,保持物塊的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的速度v依次測(cè)量水平位移x,得到如圖16乙所示的x-v圖象.

(1)當(dāng)0<v≤1 m/s時(shí),物塊在A、B之間做什么運(yùn)動(dòng)?當(dāng)v≥7 m/s時(shí),物塊在A、B之間做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)物塊的初速度v0多大?

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