如右圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜直軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下,小球通過(guò)半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)恰好不落下來(lái).若軌道是光滑絕緣的,小球的重力是它所受的電場(chǎng)力2倍,試求:

⑴A點(diǎn)在斜軌道上的高度h;
⑵小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),圓軌道對(duì)小球的支持力.
(1)R (2) 3mg

試題分析:由題意得:mg=2Eq
設(shè)小球到B點(diǎn)的最小速度為VB,則由牛頓第二定律可得:
mg-Eq=m; 
對(duì)AB過(guò)程由動(dòng)能定理可得:
mg(h-2R)-Eq(h-2R)=mVB2;
聯(lián)立解得:h=R; 
(2)對(duì)AC過(guò)程由動(dòng)能定理可得:
mgh-Eqh=mvc2; 
由牛頓第二定律可得:
F+Eq-mg=m
聯(lián)立解得:F=3mg;由牛頓第三定律可得小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力為3mg.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的1/4圓弧管固定在豎直平面內(nèi),圓弧的半徑為0.2m,在圓心O處固定一個(gè)電荷量為-.0×C的點(diǎn)電荷。質(zhì)量為0.06kg、略小于圓管截面的帶電小球,從與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)沿圓管內(nèi)由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B ,到達(dá)B點(diǎn)小球剛好與圓弧沒(méi)有作用力,然后從B點(diǎn)進(jìn)入板距d= 0.08m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且此時(shí)電路中的電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R的阻值為6Ω,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω.求(取g=10m/s2,靜電力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)小球所帶的電荷量;
(3)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖是某緩沖裝置,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連,直桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f,直桿質(zhì)量不可忽略。一質(zhì)量為m的小車(chē)以速度v0撞擊彈簧,最終以速度v彈回。直桿足夠長(zhǎng),且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)小車(chē)與地面的摩擦。則(    )
A.小車(chē)被彈回時(shí)速度v一定小于v0
B.直桿在槽內(nèi)移動(dòng)的距離等于
C.直桿在槽內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),小車(chē)與直桿始終保持相對(duì)靜止
D.彈簧的彈力可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體A、B置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧連接.兩個(gè)大小分別為F1=30 N、F2=20N的水平拉力分別作用在A、B上,穩(wěn)定后.

A.彈簧的彈力大小為30N
B.彈簧的彈力大小為26N
C.在突然撤去F2后的瞬間,A的加速度大小為5m/s2   
D.在突然撤去F1后的瞬間,A的加速度大小為13m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

物體以v0的初速度從傾角為30°的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí),其動(dòng)能減少了ΔEk=12J,機(jī)械能減少了ΔE=2J,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則物體沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為
A.2m/s2B.3m/s2C.4m/s2D.6m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂“行走”的天車(chē)有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),而是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng),現(xiàn)天車(chē)吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又啟動(dòng)天車(chē)上的起吊電動(dòng)機(jī),使貨物沿豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖乙中的(    )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為FT,F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是(   )
A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用
B.當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí),輕繩剛好被拉斷
C.當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí),輕繩還不會(huì)被拉斷
D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時(shí)小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng).離開(kāi)斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)(此時(shí)球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點(diǎn)同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點(diǎn), 點(diǎn)的投影的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長(zhǎng),視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),重力加速度為,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.
(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.
(3)彈簧的彈力對(duì)球所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10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(kāi)始,整個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力在豎直方向的分力與重力大小相等、方向相反,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)A點(diǎn),設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變,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(chǎng)力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.

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