【題目】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�，F(xiàn)有一帶正電的小球（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5R，從小球進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間中加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力在豎直向上的分力大小與小球的重力大小相等，電場(chǎng)力在水平方向上的分力大小也與小球的重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)其軌跡能夠經(jīng)過(guò)A、B連線上的P點(diǎn)。設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大��？

（2）小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力大小？

（3）P點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離為多少？

【答案】（1） （2）5mg（3）2R

【解析】

（1）從A到B根據(jù)機(jī)械能守恒求B點(diǎn)速度；

（2）從B到C由動(dòng)能定理求出C點(diǎn)速度，再由向心力公式求出小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力大��；

（3）小球脫離管口后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解，將運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。

（1）A到B由機(jī)械能守恒：

解得

（2）由題意知電場(chǎng)水平分力Fx=mg方向水平向左

電場(chǎng)豎直分力Fy=mg，方向豎直向上

B到C由動(dòng)能定理：

得

在C點(diǎn)由向心力公式得：

得FN=5mg

（3）由C到P由類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

水平向左做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

水平方向：Fx=mg=ma，即a＝g

2R=at2，得

BP=vCt=2R

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動(dòng)，科學(xué)家對(duì)月球的探索會(huì)越來(lái)越深入。

（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T，月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h的某處以速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球飛出的水平距離為x。已知月球半徑為R月，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（13分）如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37o，從Ａ到Ｂ長(zhǎng)度為，傳送帶以＝10m/s　的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端A無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為ｍ＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色劃痕 已知sin37o＝0.6，g=10，（1）求煤塊從A到B的時(shí)間。（2）煤塊從A到B的過(guò)程中傳送帶上形成劃痕的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：

(1)通過(guò)研究實(shí)驗(yàn)得出如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)，木板與水平桌面的夾角________（選填偏大或偏�。�.

(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力______________砝碼和盤的總重力.（填大于、小于或等于），為了便于探究、減少誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足_________的條件.

(3)該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為f，A、B、C、D、E、F、G，是紙帶上7個(gè)連續(xù)的實(shí)際打點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出xAD和xDG，則小車加速度表達(dá)式a=__________（用xAD、xDG和f表示）.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的位移﹣時(shí)間（x﹣t）圖象和速度﹣時(shí)間（v﹣t）圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲車做曲線運(yùn)動(dòng)，乙車做直線運(yùn)動(dòng)

B. 0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車通過(guò)的路程等于乙車通過(guò)的路程

C. 丙、丁兩車在t2時(shí)刻相遇

D. 0～t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為30°、重為80 N的斜面體靜止在水平地面上，一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，輕桿的另一端固定一個(gè)重為2 N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 輕桿對(duì)小球的作用力沿輕桿向上，大于2 N

B. 地面對(duì)斜面體的支持力為80 N

C. 小球?qū)p桿的作用力為2 N，方向豎直向下

D. 輕桿對(duì)小球的作用力為2 N，方向垂直斜面向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O′處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器半徑為R，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ＝30°。下列說(shuō)法正確的是

A. 容器相對(duì)于水平面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

B. 輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為 mg

C. 容器對(duì)小球的作用力豎直向上

D. 彈簧原長(zhǎng)為R＋

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)l＝15 cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3 g、電荷量q＝2×10－6C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，g取10 m/s2.求：

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能、電勢(shì)能分別變化了多少？

(2)若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能、電勢(shì)分別為多大？

(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在跳傘運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練研究所，一名跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停在高空的直升機(jī)中跳下，研究人員利用運(yùn)動(dòng)員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)分析數(shù)據(jù)，定性畫出了運(yùn)動(dòng)員從跳離飛機(jī)到落地的過(guò)程中在空中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖所示，則對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A. 0～10 s內(nèi)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)

B. 10s～15s內(nèi)減速運(yùn)動(dòng)，15s后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 運(yùn)動(dòng)員在t=15 s時(shí)打開降落傘

D. 10 s～15s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員加速度方向豎直向上

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