如圖所示,在E = 103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R =0.4m,一帶正電荷q = 10-4C的小滑塊質(zhì)量為m = 0.04kg,小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)m = 0.2,g取10m/s2,求:

(1)要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?
(2)這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))
(1)20m(2)1.5N

試題分析:(1)滑塊剛能通過軌道最高點(diǎn)條件是

滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過程由動(dòng)能定理:

代入數(shù)據(jù)得:S=20m
(2)滑塊過P點(diǎn)時(shí),由動(dòng)能定理:

在P點(diǎn)由牛頓第二定律:  代入數(shù)據(jù)得:N=1.5N
點(diǎn)評:本題難度較小,明確通過圓周最高點(diǎn)的臨界速度,應(yīng)用動(dòng)能定理主要是確定兩個(gè)狀態(tài)和一個(gè)過程,重力和電場力做功只與初末位置有關(guān),與路徑無關(guān)
練習(xí)冊系列答案
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,箱子a連同固定在箱子底部的豎直桿b的總質(zhì)量M=10kg。箱子內(nèi)部高度H=3.6m,桿長h=2.0m,桿的頂端為Q點(diǎn)。另有一內(nèi)孔略大于直桿截面的鐵環(huán)從箱子頂部P點(diǎn)以v0=4m/s的初速度落下,正好套在桿上沿桿運(yùn)動(dòng),鐵環(huán)第一次被箱子底部彈起后恰好能重新返回到P點(diǎn),小鐵環(huán)的質(zhì)量為m=2kg。(不計(jì)鐵環(huán)與箱底碰撞時(shí)的能量損失,g取10m/s2

(1)求在沿桿運(yùn)動(dòng)的過程中,鐵環(huán)受到的摩擦力f大小是多少?
(2)設(shè)鐵環(huán)在t0=0時(shí)刻釋放,t1時(shí)刻第一次到達(dá)Q點(diǎn),t2時(shí)刻第一次到達(dá)桿底部,t3時(shí)刻第二次到達(dá)Q點(diǎn),t4時(shí)刻恰好回到P點(diǎn)。請?jiān)趫D(b)給定的坐標(biāo)中,畫出0~t4時(shí)間內(nèi)箱子對地面壓力的變化圖像;
(3)求從開始下落到最終停止在箱底,鐵環(huán)運(yùn)動(dòng)的總路程s是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

靜止在地面上的一小物體,在豎直向上的拉力作用下開始運(yùn)動(dòng),在向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示,其中0~s1過程的圖線是曲線,s1~s2過程的圖線為平行于橫軸的直線。關(guān)于物體上升過程(不計(jì)空氣阻力)的下列說法正確的是
A.0~s1過程中物體所受的拉力是變力,且不斷減小
B.s1~s2過程中物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.0~s2過程中物體的動(dòng)能越來越大
D.s1 ~s2過程中物體的加速度等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/td>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示某物體沿曲線運(yùn)動(dòng),只受恒力作用,則其速度大小變化是(   )
A.一直增大
B.一直減小
C.先增大后減小
D.先減小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一木塊由A點(diǎn)自靜止開始下滑,沿ACEB運(yùn)動(dòng)且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好靜止,設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)μ處處相同,轉(zhuǎn)角處撞擊不計(jì),測得AB兩點(diǎn)連線與水平夾角為θ,則木塊與接觸面間μ為 (     )
A.cotθB.tanθC.cosθD.sinθ

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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,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

現(xiàn)有一水平速度為V0的子彈,恰好能垂直射穿9塊疊在一起的厚度相等、材料相同固定的木板,若將子彈視為質(zhì)點(diǎn),子彈所受的阻力恒定,則子彈在剛穿過第五塊木板時(shí)的速率為:(  )
A.B. C.D.

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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,A、B為該勻強(qiáng)電場中的兩個(gè)等勢面,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)小球先后通過等勢面B,則下列判斷正確的是

A.等勢面A的電勢一定高于等勢面B的電勢
B.a(chǎn)、c兩小球通過等勢面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)小球電勢能總是相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)跳水比賽首先進(jìn)行的女子單人3米板比賽中,中國隊(duì)派出了奪得雙人項(xiàng)目金牌的吳敏霞和何姿。最終,吳敏霞以總分414分摘金。現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m,她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對她的阻力大小恒為F,那么在她減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?               
A.她的動(dòng)能減少了FhB.她的重力勢能減少了mgh
C.她的機(jī)械能減少了(F-mg)hD.她的機(jī)械能減少了Fh

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