(12分)如圖,質(zhì)量分別為m和2.5m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成角的絕緣輕桿兩端,OAOB的長(zhǎng)度均為l,可繞過(guò)O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電,B球帶負(fù)電,電量均為q,處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為. 開(kāi)始時(shí),桿OA水平,由靜止釋放。求:
(1)當(dāng)OA桿從水平轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中重力做的功和系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量;
(2)當(dāng)OA桿與豎直方向夾角為多少時(shí)A球具有最大速度?
(1)重力做功為-1.5mg l,電勢(shì)能減少了2qEl
(2)37°
(1)WG=mgl-2.5mg l=-1.5mg l               (3分)
We=qEl+ qEl= 2qEl,電勢(shì)能減少了2qEl  (3分)
(2)力矩平衡時(shí),球的速度最大
mg+qElsinθ=(2.5mg-qElcosθ            (3分)
tanθ=3/4,θ=arctan(3/4)="37°               " (3分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某班同學(xué)利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法中,正確的有    ▲   
A.選用重物時(shí),重的比輕的好,以減少空氣阻力的影響
B.選用重物時(shí),必須要稱(chēng)出它的質(zhì)量
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),在松開(kāi)紙帶讓重物下落的同時(shí),然后接通電源
D.若紙帶上開(kāi)頭打出的幾點(diǎn)模糊不清,也可設(shè)法用后面清晰的點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證
(2)現(xiàn)需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度。利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。
用刻度尺測(cè)出物體下落的高度,并測(cè)出下落時(shí)間,通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度。
用刻度尺測(cè)出物體下落的高度,并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度.
根據(jù)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度,并通過(guò)計(jì)算出高度.
用刻度尺測(cè)出物體下落的高度,根據(jù)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v。
以上方案中只有一種正確,正確的是    ▲   。(填入相應(yīng)的字母)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一水平方向的傳送帶以恒定的速度v=2m/s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶右端固定著一光滑的半徑R=0.45m的四分之一圓弧軌道,圓弧底端與傳送帶相切。一質(zhì)量為0.5kg的物體,從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,不計(jì)物體滑過(guò)圓弧與傳送帶交接處時(shí)的能量損失,傳送帶足夠長(zhǎng),g=10m/s2. 求:
(1)物體滑上傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離及此過(guò)程中物體與傳送帶摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能
(2)物體第一次從滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖7-7-6所示,質(zhì)量為m的小球,從離桌面高H處由靜止下落,桌面離地面高為h.設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為零,空氣阻力不計(jì),那么(  )
?
圖7-7-6
A.小球落到與桌面等高處時(shí),重力勢(shì)能為零
?
B.小球落到地面上時(shí),重力勢(shì)能為-mgh
?
C.小球落到地面上時(shí),機(jī)械能為mgh
?
D.小球落到地面上時(shí),機(jī)械能為mgH+h

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,皮帶始終保持v="3" m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為m="1.0" kg、初速度為零的小物體放在傳送帶的左端,若物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶左右兩端距離為s="4.5" m.

(1)求物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間;
(2)設(shè)皮帶輪由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),求物體在皮帶上從左端運(yùn)動(dòng)到右端所消耗的電能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

汽車(chē)以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛,若保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,沿此斜坡向下勻速行駛的速率為v2,則汽車(chē)以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為(設(shè)三情況下汽車(chē)所受的阻力相同)    [    ]

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步。“嫦娥三號(hào)”的任務(wù)是“落”。  2013年12月2日,“嫦娥三號(hào)”發(fā)射,經(jīng)過(guò)中途軌道修正和近月制動(dòng)之后,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌,進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng),由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速,以?huà)佄锞(xiàn)路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障,之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處,為避免激起更多月塵,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做自由落體運(yùn)動(dòng),落到月球表面。
已知引力常量為G,月球的質(zhì)量為M,月球的半徑為R,“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m, P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。

(1)求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大;
(2)已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí),引力勢(shì)能為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零),其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小為v,請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)下掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球半徑忽略不計(jì),現(xiàn)用一個(gè)水平力F拉小球,使懸線(xiàn)偏離豎直方向θ角并保持靜止?fàn)顟B(tài),

(1)求拉力F的大;
(2)撤掉F后,小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為多大?
(3)在最低點(diǎn)繩子拉力為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)物體以速度v0沖向豎直墻壁,墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮,在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是(   )
A.物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比
B.物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移,彈力做的功不相等
C.彈力做正功,彈簧的彈性勢(shì)能減小
D.彈簧的彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加

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同步練習(xí)冊(cè)答案