【題目】如圖所示AB為半徑R=1m四分之一光滑絕緣豎直圓弧軌道,在四分之一圓弧區(qū)域內(nèi)存在著E=1×106V/m豎直向上的勻強電場,有一質(zhì)量m=lkg帶電量q=1.4×10-5C正電荷的物體(可視為質(zhì)點),從A點的正上方距離A點H處由靜止開始自由下落(不計空氣阻力),BC段為長L=2m,與物體動摩擦因數(shù)的粗糙絕緣水平面,CD段為傾角θ=530且離地面DE高h=0.8m的斜面。已知sin530=0.8,cos530=0.6,求:
(1)若H=1m,物體能沿軌道AB到達最低點,求它到達B點時對軌道的壓力大小;
(2)若H=0.85m,計算物體從C處射出后打到的位置(不討論物體的反彈以后的情況);
(3)通過你的計算判斷:是否存在某一H值,能使物體沿軌道AB經(jīng)過最低點B后最終停在距離B點0.8m處。
【答案】(1)8N (2) (3)不存在這樣的H值
【解析】試題分析:根據(jù)動能定理求出物體到達B點的速度,結合牛頓第二定律求出支持力的大小,從而結合牛頓第三定律得出到達B點對軌道的壓力.根據(jù)動能定理求出B點速度,結合平拋運動知識即可求解,牛頓第二定律和運動學公式求出停止的位置距離B點的最小距離,從而進行判斷.
(1)物體由靜止運動到B點的過程中,
根據(jù)動能定理:
到達B點有:
代入數(shù)據(jù)解得:
根據(jù)牛頓第三定律,支持力與壓力大小相等,方向相反,所以物體對軌道的壓力大小為,方向豎直向下
(2)物體由靜止運動到C點的過程中,根據(jù)動能定理:
代入數(shù)據(jù)得:
假設物體從C射出后落在CD上的P點,
有, ,
由幾何關系求出拋出點與落點的距離為,故假設成立,P距離C
(3)要使物體沿軌道AB到達最低點B,當支持力為0時,最低點有個最小速度v,
解得:v=2m/s
在粗糙水平面滑行時的加速度a=μg=2m/s2
物體最終停止的位置距離B :
即物體能沿著軌道從A運動到B,停的位置最近離B點1m,所以不存在這樣的H值
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【題目】下面說法正確的是
A. 元電荷實質(zhì)上是指電子或質(zhì)子本身
B. 只有很小的帶電物體才能視為點電荷
C. 任何帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍
D. 經(jīng)過摩擦使某物體帶負電,那么該物體在摩擦過程中產(chǎn)生了額外的電子
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放,落到地面上后又陷 入泥潭中,由于受到阻力作用到達距地面深度為h的B點時速度減為零.不計空氣阻力,重力加速度為 g.關于小球在剛接觸地面到速度變?yōu)榱愕倪^程中,下列說法中正確的有( )
A. 小球的機械能減少了mgh
B. 小球克服阻力做的功為mg(H+h)
C. 小球所受阻力的沖量等于
D. 小球動量的改變量大小等于
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【題目】能量守恒定律的建立是人類認識自然的一次重大飛躍,它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一.下列說法正確的是( )
A. 因為能量守恒,所以不需要節(jié)約能源
B. 因為能量不會消失,所以不可能有能源危機
C. 不同形式的能量之間可以相互轉化
D. 能量可以被消滅,也可以被創(chuàng)生
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【題目】如圖所示,在勻速轉動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B,它們分居圓心兩側,與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當圓盤轉速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時,則下列說法正確的是( )
A. 此時繩子張力為1.5μmg
B. 此時圓盤的角速度為
C. 此時A所受的摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)
D. 此時燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運動
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【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是( 。
A. 在以后的運動全過程中,小球和槽的水平方向動量始終保持某一確定值不變
B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功
C. 全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒
D. 小球被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,但小球不能回到槽高h處
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【題目】一只籃球從離地面1m高處豎直下落,與地相碰后,反向彈回至0.4m高處.在這一過程中,皮球經(jīng)過的路程和位移大小分別為( 。
A. 1.4m,1.4mB. 1m,0.4mC. 1.4m,0.6mD. 1.4m,0.4m
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【題目】在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,裝置如圖所示。雙縫間的距離d=3 mm。
(1)若測定紅光的波長,應選用___色的濾光片。實驗時需要測定的物理量有___和____。
(2)若測得雙縫與屏之間距離為0.70 m,通過測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉動一周,分劃板前進或后退0.500 mm)觀察到第1條亮紋的位置如圖(a)所示,觀察到第5條亮紋的位置如圖(b)所示。則可求出紅光的波長λ=____m。(保留一位有效數(shù)字)
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