【題目】如圖所示,兩個絕緣斜面與絕緣水平面的夾角均為α=45°,水平面長d,斜面足夠長,空間存在與水平方向成45°的勻強電場E,已知E= .一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊,從右斜面上高為d的A點由靜止釋放,不計摩擦及物塊轉(zhuǎn)彎時損失的能量.小物塊在B點的重力勢能和電勢能均取值為零.試求:
(1)小物塊下滑至C點時的速度大小;
(2)在AB之間,小物塊重力勢能與動能相等點的位置高度h1;
(3)除B點外,小物塊重力勢能與電勢能相等點的位置高度h2 .
【答案】
(1)解:物塊從A→B→C的過程,由動能定理,有:
WG+WE=△EK
故有:
求得:
答:小物塊下滑至C點時的速度大小為 ;
(2)解:物塊從A點下滑至重力勢能與動能相等的位置過程:
WG1+WE1=△Ek1=Ek1
其中:
mgh1=Ek1
則有:
mg(d﹣h1)﹣qE (d﹣h)=Ek1=mgh1
求得:h1=
答:在AB之間,小物塊重力勢能與動能相等點的位置高度h1為 ;
(3)解:除B點外,物塊重力勢能與電勢能相等的位置位于左斜面
則有:mgh2=
求得:h2=
答:除B點外,小物塊重力勢能與電勢能相等點的位置高度h2為 .
【解析】(1)對從A到B過程運用動能定理列式求解即可;(2)對物塊從A點下滑至重力勢能與動能相等的位置過程運用動能定理列式,再結(jié)合重力勢能與動能相等列式,最后聯(lián)立求解即可;(3)左側(cè)平面與電場線垂直,是等勢面,電勢能為qE( d).
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識,掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c為紙面內(nèi)等邊三角形的三個頂點,在a、b兩頂點處,各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向垂直于紙面向里,則c點的磁感應(yīng)強度B的方向為( )
A.與ab邊平行,向上
B.與ab邊平行,向下
C.與ab邊垂直,向右
D.與ab邊垂直,向左
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【題目】有關(guān)圓周運動的基本模型,下列說法正確的是( 。
A. 如圖a,汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)
B. 如圖b所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變
C. 如圖c,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速度圓周運動,則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D. 火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,內(nèi)軌對內(nèi)軌緣會有擠壓作用
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【題目】如圖所示,單匝線圈在勻強磁場中繞OO′軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動。已知從圖示位置轉(zhuǎn)過時,線圈中電動勢大小為10 V,求:
(1)交流電動勢的峰值;
(2)交流電動勢的有效值;
(3)設(shè)線圈電阻為R=1 Ω,角速度ω=100 rad/s,線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量q。
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【題目】在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計,電梯靜止時,某同學(xué)站在體重計上,體重計示數(shù)為50 kg,電梯運動過程中,某一段時間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,已知重力加速度為g,則在這段時間內(nèi),下列說法正確的是( )
A. 該同學(xué)所受的重力變小了
B. 該同學(xué)重力大小等于體重計對該同學(xué)的支持力
C. 電梯一定在豎直向下運動
D. 電梯的加速度大小為,方向一定豎直向下
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【題目】如圖所示,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場,它的底邊在x軸上且長為2L,高為L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域,在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置.以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流﹣位移(I﹣x)關(guān)系的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】用如圖1所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶,0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖2所示.已知m1=50g,m2=150g,則(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(實驗用交流電周期為0.02秒)
(1)在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=m/s;
(2)在記數(shù)點0﹣5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=J.為了簡化計算,設(shè)g=10m/s2 , 則系統(tǒng)勢能的減少量△EP=J;
(3)在本實驗中,若某同學(xué)作出了 v2﹣h圖象,如圖3所示,h為從起點量起的長度,則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2 .
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【題目】木塊A.B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25夾在A.B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示力F作用后,下列判斷正確的是
A. 木塊A所受摩擦力大小是12.5N
B. 木塊A所受摩擦力大小是11.5N
C. 木塊B所受摩擦力大小是9N
D. 木塊B所受摩擦力大小是7N
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