精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ的斜面處于豎直向下的勻強電場中,在斜面上某點以初速度為v0水平拋出一個質(zhì)量為m的帶正電小球,小球在電場中受到的電場力與小球所受的重力相等,地球表面重力加速度為g,設(shè)斜面足夠長.問:
(1)小球經(jīng)多長時間落到斜面?
(2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能如何變化?變化了多少?
分析:(1)小球水平拋出后,由于所受電場力與重力均為恒力,小球做類平拋運動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,運用運動的分解法,由運動學(xué)公式和水平位移與豎直位移的關(guān)系求解時間;
(2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能變化量等于電場力做功,由運動學(xué)公式求出豎直位移大小y,由W=qEy求解電勢能的變化量.
解答:解:(1)由題意分析,小球受到豎直向下的電場力與重力作用,小球做類平拋運動,水平方向做速度為v0的勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動,由牛頓第二定律得
  qE+mg=ma,qE=mg,得a=2g
水平方向:x=v0t
豎直方向:y=
1
2
at2
y
x
=tanθ
聯(lián)立上四式得:t=
v0tanθ
g

(2)小球向下運動的過程中,電場力做正功,故電勢能減。
由上得y=
1
2
at2=
v
2
0
tan2θ
g

電場力做功為W=qEy=mg?y=m
v
2
0
tan2θ
故電勢能的減小量△Ep=W=m
v
2
0
tan2θ
答:
(1)小球經(jīng)
v0tanθ
g
時間落到斜面.
(2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能減小了m
v
2
0
tan2θ.
點評:本題是類平拋運動,其研究方法與平拋運動相似,關(guān)鍵掌握如下的分解方法:水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動.
練習(xí)冊系列答案
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(2013?淮安模擬)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)若使滑塊能到達C點,求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值.
(3)若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t.

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如圖所示,傾角為30°的光滑固定斜面,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),將兩滑塊由靜止釋放,m1靜止,此時繩中的張力為T1.若交換兩滑塊的位置,再由靜止釋放,此時繩中的張力為T2,則T1與T2的比值為( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ=30°的斜面體靜止固定在水平面上,現(xiàn)將一個重為30N的物體m,放在該斜面體上靜止不動,若用F=5N的拉力豎直向上提物體,物體仍靜止,下述結(jié)論正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為37°的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運動.已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊輕放到傳送帶的頂端,使它從靜止開始沿傳送帶下滑,已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求:
(1)木塊從頂端滑到底端所需要的時間;
(2)木塊從頂端滑到底端摩擦力對木塊做的功;
(3)木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為37°的足夠長粗糙斜面下端與一足夠長光滑水平面相接,斜面上有兩小球A、B,距水平面高度分別為h1=5.4m和h2=0.6m.現(xiàn)由靜止開始釋放A球,經(jīng)過一段時間t后,再由靜止開始釋放B球.A和B與斜面之間的動摩擦因素均為μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,設(shè)小球經(jīng)過斜面和水平面交界處C機械能不損失,(sin37°=0.6,cos37°=0.8). 求:
(1)為了保證A、B兩球不會在斜面上相碰,t最長不能超過多少?
(2)若A球從斜面上h1高度處由靜止開始下滑的同時,B球受到恒定外力作用從C點以加速度a 由靜止開始向右運動,則a為多大時,A球有可能追上B球?

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