【題目】如圖所示,在E=103 V/m的豎直勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MNN點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,N為半圓形軌道最低點,PQN圓弧的中點,一帶負電q=104 C的小滑塊質量m=10 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點右側1.5 mM處,g10 m/s2,求:

(1)小滑塊從M點到Q點電場力做的功

(2)要使小滑塊恰能運動到半圓形軌道的最高點Q,則小滑塊應以多大的初速度v0向左運動?

(3)這樣運動的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?

【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s(3)0.6 N

【解析】

(1)W=-qE·2R W= - 0.08J

(2)設小滑塊到達Q點時速度為v,

由牛頓第二定律得mg+qE=m

小滑塊從開始運動至到達Q點過程中,由動能定理得

-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=mv2mv

聯(lián)立方程組,解得:v0=7m/s.

(3)設小滑塊到達P點時速度為v′,則從開始運動至到達P點過程中,由動能定理得

-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=mv′2mv

又在P點時,由牛頓第二定律得FN=m

代入數(shù)據(jù),解得:FN=0.6N

由牛頓第三定律得,小滑塊通過P點時對軌道的壓力FN′=FN=0.6N.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,輕質光滑滑輪兩側用細繩連著兩個物體AB,物體B放在水平地面上,A、B均靜止。已知AB的質量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為θ,(  )

A. 物體B受到的摩擦力可能為零

B. 物體B受到的摩擦力為mAgcosθ

C. 物體B對地面的壓力可能為零

D. 物體B對地面的壓力為mBg - mAgsinθ

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A. 潛艇做勻加速直線運動

B. 魚雷一定做曲線運動

C. t2時刻魚雷與潛艇間的距離達到最大值

D. 0~t2時間內魚雷的平均速度大于潛艇的平均速度

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A. A點和B點的電勢相同

B. C點和D點的電場強度相同

C. 正電荷從A點移至B點,電場力做正功

D. 負電荷從C點沿直線CD移至D點,電勢能先增大后減小

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A. 電動機做的功為

B. 摩擦力對物體做的功為

C. 傳送帶克服摩擦力做的功為

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A. 這列波的波長是4m

B. 這列波的傳播速度是10m/s

C. 質點Qx=9m)經(jīng)過0.5s才第一次到達波峰

D. M點以后各質點開始振動時的方向都是向下

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②假如橡皮條的自由端僅用一個彈簧測力計拉著,也把它拉到O點位置,彈簧測力計的示數(shù)。

(2)用5 mm表示1N,在圖中作出力FA、FBFC的圖示________。根據(jù)平行四邊形定則在圖丙中作出FAFB的合力F,F的大小為________N。

(3)實驗的結果能否驗證平行四邊形定則:________(選填不能”)。

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