(18分)如圖所示,半徑為R的1/4光滑圓弧軌道豎直放置,下端恰與金屬板上表面平滑連接。金屬板置于水平地面上,板足夠長,質(zhì)量為5m,均勻帶正電q;現(xiàn)有一質(zhì)量為m的絕緣小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),由軌道頂端無初速釋放,滑過圓弧軌道后滑到金屬板上?臻g存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=6mg/q;已知滑塊與金屬板上表面、金屬板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ;重力加速度為g。試求:

(1)滑塊滑到圓弧軌道末端時(shí)的速度;
(2)金屬板在水平地面上滑行的最終速度v;
(3)若從滑塊滑上金屬板時(shí)開始計(jì)時(shí),電場(chǎng)存在的時(shí)間為t,求電場(chǎng)消失后,金屬板在地面上滑行的距離s與t的關(guān)系。
(1) (2) (3)當(dāng)時(shí),電場(chǎng)消失后金屬板滑行距離; 當(dāng)時(shí),電場(chǎng)消失后金屬板滑行距離

試題分析:(1)滑塊滑到軌道末端,有         (2分)
可得,滑塊速度為           (2分)
(2)滑塊滑上金屬板瞬間,金屬板豎直上受力 ,可知板不受地面摩擦力,滑塊與金屬板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。           (1分)
          (2分)
可得金屬板在水平地面上滑行的最終速度為          (1分)
(3)設(shè)ts末滑塊與金屬板恰好共速,則對(duì)滑塊,有
   又         (2分)
可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間           (1分)
①當(dāng)時(shí),滑塊和金屬板一起向右勻減速運(yùn)動(dòng)至靜止,有
         (1分)
則可得金屬板滑行距離            (1分)
②當(dāng)時(shí),電場(chǎng)消失時(shí),滑塊與金屬板未共速,則此時(shí)對(duì)金屬板有
          (1分)
ts后電場(chǎng)消失,金屬板水平方向上受力減速,得,又滑塊此時(shí)速度大于板,加速度則與板相同?芍逑葴p速至速度為0后靜止。(注:有判斷出板先減速至0后靜止則得分,不一定需要說明理由)            (1分)
對(duì)金屬板,有              (1分)
可得金屬板滑行距離             (1分)
綜上所述,當(dāng)時(shí),電場(chǎng)消失后金屬板滑行距離
當(dāng)時(shí),電場(chǎng)消失后金屬板滑行距離        (1分)
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:計(jì)算題

(15分)如圖所示,ABDO是固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB是一光滑弧形軌道,OA處于水平位置,BDO是半徑為的粗糙半圓軌道,AB和BDO相切于B點(diǎn).質(zhì)量為的小球P(可視作質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)的正上方距OA所在水平面高處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)恰好通過O點(diǎn).已知重力加速度為。求:

(1)小球進(jìn)入BDO軌道時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力;
(2)球經(jīng)過BDO軌道克服摩擦力做功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)一個(gè)平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個(gè)1/4光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接,如圖所示。已知小車質(zhì)量M=2kg,小車足夠長,圓弧軌道半徑R=0.8m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊,由軌道頂端A點(diǎn)無初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車;瑝K與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。求:

(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),速度為多少?對(duì)軌道的壓力多大?
(2)經(jīng)多長的時(shí)間物塊與小車相對(duì)靜止?
(3)小車運(yùn)動(dòng)2s時(shí),小車右端距軌道B端的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,A、B、C是半徑R=5m的圓筒上一圓的三點(diǎn),O為其圓心,AC垂直O(jiān)B。在圓O平面加一場(chǎng)強(qiáng)E=2.5×103V/m、水平向右、寬度與直徑相同的勻強(qiáng)電場(chǎng),F(xiàn)通過圓筒上唯一的小孔A沿AC直徑射入速率為v的一帶電粒子S,粒子質(zhì)量m=2.5×10-7kg、電量q=1.0×10-7C,粒子S恰好能沿曲線直接運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)(不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用),求:

(1)粒子S的速率v為多大;
(2)若粒子S與筒壁的碰撞是彈性的(粒子S沿半徑方向的分速度碰撞后反向、速度大小不變;垂直半徑方向的分速度碰撞后不變),則粒子S在圓筒中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是多少。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接;兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)均靜止,F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B,使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),A、B兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖乙中A、B圖線(t1時(shí)刻A、B的圖線相切,t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)),重力加速度為g,則

A.t2時(shí)刻,彈簧形變量為0
B.t1時(shí)刻,彈簧形變量為(mgsinθ+ma)/k
C.從開始到t2時(shí)刻,拉力F逐漸增大
D.從開始到t1時(shí)刻,拉力F做的功比彈簧彈力做的功少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地球赤道上的重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a.衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示的三個(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)行,衛(wèi)星甲和乙的運(yùn)行軌道在P點(diǎn)相切.不計(jì)阻力,以下說法正確的是(   )
A.如果地球的轉(zhuǎn)速為原來的倍,那么赤道上的物體將會(huì)“飄”起來
B.衛(wèi)星甲、乙分別經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度相等
C.衛(wèi)星丙的周期最小
D.衛(wèi)星甲的機(jī)械能最大,衛(wèi)星中航天員始終處于完全失重狀態(tài);

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求:

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度為多大;
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在升降機(jī)內(nèi),一個(gè)人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%,則他的運(yùn)動(dòng)可能以    (填大小)的加速度向上      (填“加速”或“減速”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在水平向右場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、電荷量為q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,僅在由場(chǎng)力的作用下經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).求.

(1)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷做的功;
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

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