“∟”形輕桿兩邊互相垂直、長度均為l,可繞過O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,兩端各固定一個金屬小球A、B,其中A球質(zhì)量為m,帶負(fù)電,電量為q(q>0),B球開始不帶電,質(zhì)量未知,F(xiàn)將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)過37°時,兩球的速度達(dá)到最大,則B球的質(zhì)量為多少?
(2)若在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場,OB桿從原來位置開始釋放能轉(zhuǎn)過的最大角度為127°,則該電場的電場強(qiáng)度大小為多少?

(1);(2)

解析試題分析: (1) 由機(jī)械能守恒可知,動能最大時,重力勢能最小,
   (3分)
由數(shù)學(xué)規(guī)律可知,
其中   (3分)
由題意可知,當(dāng)
即:時動能最大,
可得  .(3分)
(2)到達(dá)最大角度時,動能為零,由功能關(guān)系得:
mAgl(1+sin37°)- mBglcos37°=Eql(1+sin37°) (3分)
可解得:E =  (3分)
考點(diǎn):機(jī)械能守恒,功能關(guān)系,電場強(qiáng)度

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

(18分)如圖甲,光滑的水平面上有三個滑塊a、b、c;a、b的質(zhì)量均等于1kg;b、c被一根輕質(zhì)彈簧連接在一起,處于靜止?fàn)顟B(tài);在t=0時,滑塊a突然以水平向右的速度與b正碰,并瞬間粘合成一個物體(記為d);此后運(yùn)動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),d的速度隨時間做周期性變化,如圖乙。則: 

(1)求滑塊a的初速度大小以及a、b正碰中損失的機(jī)械能△E;
(2)求滑塊c的質(zhì)量;
(3)當(dāng)滑塊c的速度變?yōu)関x瞬間,突然向左猛擊一下它, 使之突變?yōu)椋璿x,求此后彈簧彈性勢能最大值Ep的表達(dá)式,并討論vx取何值時,Ep的最大值Epm。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的勻強(qiáng)電場中,有a、b、c三點(diǎn),ab間距離Lab=6cm,bc間距離Lbc=10cm,其中ab沿電場方向,bc和電場方向成60°角。一個帶電量q=-4×10-8的負(fù)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)克服電場力做功2×10-6。求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大;
(2)該電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),該電荷的電勢能的變化量;
(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢差。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,左側(cè)為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為球心,碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個固定光滑斜面,斜面足夠長,傾角θ=30°。一根不可伸長、不計質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上,線的兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2,且m1>m2。開始時m1恰在碗口水平直徑右端A處,m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn),此時連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直。當(dāng)m1由靜止釋放運(yùn)動到圓心O的正下方B點(diǎn)時細(xì)繩突然斷開,不計細(xì)繩斷開瞬間的能量損失。

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s;
(2)若已知細(xì)繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為,求。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)有一帶電量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時,克服電場力做功
6×10-4J。從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功9×10-4J。問:
(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少?
(2)如以B點(diǎn)電勢為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢能各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,有A、B兩點(diǎn),它們間距為2cm,兩點(diǎn)的連線與場強(qiáng)方向成60°角。將一個電量為?2×10-5C的電荷由A移到B,其電勢能增加了0.1J。則:

(1)在此過程中,電場力對該電荷做了多少功?
(2)A.B兩點(diǎn)的電勢差UAB為多少?
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中,機(jī)械能不守恒的是(  )

A.勻速下落的降落傘
B.石塊在空中做平拋運(yùn)動(不計空氣阻力)
C.沿斜面勻速上行的汽車
D.細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列物體在運(yùn)動過程中.機(jī)械能可視作守恒的是  (    )

A.飄落中的秋葉 B.乘電梯勻速上升的人
C.被擲出后在空中運(yùn)動的鉛球 D.沿粗糙斜面勻速下滑的木箱

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平輕質(zhì)彈簧與平板車A和物體B相連,將這三者視為一個系統(tǒng)放在光滑水平面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),平板車A的質(zhì)量為M,物體B的質(zhì)量為m,且M>m.現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,從它們開始運(yùn)動到彈簧第一次達(dá)到最長的過程中,(彈簧一直在彈性限度內(nèi),物體B不會離開平板車) (  )

A.若物體與平板車之間也光滑,則系統(tǒng)動量守恒
B.若物體與平板車之間也光滑,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.無論物體與平板車有無摩擦,物體的最大動能大于平板車的最大動能
D.彈簧第一次達(dá)到最長時A和B總動能最大

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同步練習(xí)冊答案