【題目】在一個水平面上建立x軸,在過原點O右側(cè)空間有一個勻強電場,電場強度大小E6×105N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個電荷量q5×108C、質(zhì)量m0.010 kg的帶負電絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ0.1,沿x軸正方向給物塊一個初速度v02 m/s,如圖所示,求:(g10 m/s2)

(1)物塊最終停止時的位置;

(2)物塊在電場中運動過程的機械能增量.

【答案】1O左側(cè)0.2m處(2

【解析】

試題(1)物塊先向右做勻減速直線運動到零,然后返回做勻加速直線運動,離開電場后再做勻減速運動直到停止.根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式以及動能定理求出物塊最終停在的位置.

2)知道電勢能也是機械能,所以電場力做功不改變物體的機械能,即滑動摩擦力做功改變物體的機械能.

解析 (1)第一個過程:物塊向右做勻減速運動到速度為零.

物體受到的摩擦力為:Ff=μmg ①

物體受到的電場力為F=qE ②

由牛頓第二定律得Ff+F=ma ③

由運動學(xué)公式得2as1=v2

聯(lián)立①②③④代入數(shù)據(jù)解得:s1="0.4" m

第二個過程:物塊向左做勻加速運動,

離開電場后再做勻減速運動直到停止.

由動能定理得:Fs1﹣Ffs1+s2=0

解得s2="0.2" m,

所以物塊停止在原點O左側(cè)0.2 m處.

2)物塊在電場中運動過程中,滑動摩擦力做功使物體的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機械能增量就等于滑動摩擦力做的功,

△E=Wf=﹣μmg2s1=﹣0.2×0.01×10×0.8J=﹣0.016J

答:

1)物塊最終停止時的位置在原點O左側(cè)0.2m處;

2)物塊在電場中運動過程的機械能增量為﹣0.016J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是( )

A. 立體電影利用了光的干涉現(xiàn)象

B. 為了增加光的透射率照相機鏡頭表面的鍍膜是利用了光的偏振現(xiàn)象

C. 茶色眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象

D. 拍攝日落時水面下的景物時,在照相機鏡頭前裝一個偏振片可減弱水面反射光的影響

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v﹣t圖象如圖所示.已知兩車在t=3s時并排行駛,則:

(1)t=0時,哪輛車在前?甲、乙之間沿公路方向的間距是多少?

(2)兩車另一次并排行駛的時刻是多少?

(3)甲、乙兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為多少?

(4)甲、乙兩次并排行駛的位置之間,何時沿公路方向的間距最大?最大間距是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m=0.5kg、長L=1m的平板車B靜止在光滑水平面上.某時刻質(zhì)量M=1kg的物體A(視為質(zhì)點)以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力.已知AB之間的動摩擦因數(shù)=0.2,取重力加速度g=10m/s2.試求:

1)若F=5N,物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離;

2)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器中的P點,F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則靜電計指針張角如何變化_______,帶電油滴的電勢能將如何變化_______,若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力_______。(填變大、變小或不變)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖a的裝置完成探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗,部分實驗步驟如下:

A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(xF)對應(yīng)的點,作出F—x圖線

B.記下彈簧不掛鉤碼時,其下端在刻度尺上的刻度L0

C.依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4……鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時,彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼

D.將鐵架臺固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺

(1)實驗步驟的正確順序為:____________________________

(2)若他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0____________cm,勁度系數(shù)k________N/m

(3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時,該彈簧的伸長量x________________cm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距為L,左側(cè)接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長度的電阻為r0,導(dǎo)軌其余部分電阻不計,且ac=bd=x1。一質(zhì)量為m,電阻不計的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個水平拉力作用,從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運動,加速度大小為a。棒運動到cd處撤去外力,棒在運動到磁場右邊界ef處恰好靜止。求:

1)金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨位移x(相對b點)的表達式;

2)試求撤去外力后在區(qū)域cdfe內(nèi)切割磁感線時棒的速度v隨位移x(相對d點)的變化規(guī)律以及df的長度x2應(yīng)滿足什么條件。

3)金屬棒在整個運動過程中電阻R的最大電流值和最小值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,小車及鉤碼的質(zhì)量用M表示,砂桶及砂的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶計算出。

1往砂桶中加入一定量的砂子,當(dāng)Mm的大小關(guān)系滿足_______時,可近似認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于砂桶和砂的重力;在釋放小車________(填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源,在紙帶上打出一系列的點。

2在平衡摩擦力后,用打點計時器打出的紙帶的一段如圖所示,該紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出,所用交流電的頻率是50Hz,則小車的加速度大小是______m/s2,當(dāng)打點計時器打E點時小車的速度大小是_______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3我的死黨用同一裝置做實驗,我倆在同一坐標(biāo)系中畫出了a-F關(guān)系圖如圖所示,我們做實驗,哪一個物理量是不同的_________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)為一列波在t=2s時的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)是平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖象,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點,下列說法正確的是

A. 波速為0.5m/s

B. 波的傳播方向向右

C. 0-2s時間內(nèi),P運動的路程為8cm

D. 0-2s時間內(nèi),Py軸正方向運動

E. 當(dāng)t=7s時,P恰好回到平衡位置

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案