(15分)如圖所示,現(xiàn)在有一個(gè)小物塊,質(zhì)量為m=80g,帶上正電荷q=210-4C。與水平的軌道之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)m =0.2,在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場中,E=103V/m,在水平軌道的末端N處,連接一個(gè)光滑的半圓形軌道,半徑為R=40cm,取g =10m/s2,求:

(1)小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),那么小物塊應(yīng)該從水平哪個(gè)位置釋放?
(2)如果在上小題的位置釋放小物塊,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少?

(1)距N處為15.25m處開始釋放    (2)3N

解析試題分析:(1)物塊能通過軌道最高點(diǎn)的臨界條件是 
解得v="2m/s"
設(shè)小物塊釋放位置距N處為s
 
解得s=15.25m,即小物塊應(yīng)該從在水平位置距N處為15.25m處開始釋放
物塊到P點(diǎn)時(shí), 解得 
(2) 解得FN=3.0N 由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律可得物塊對(duì)軌道的壓力:
考點(diǎn):本題考查圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等,意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,OA處于水   平位置。AB是半徑為R=2m的1/4圓周軌道,CDO是半徑為r=1m的半圓軌道,最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性檔板。D為CDO軌道的中央點(diǎn)。BC段是水平粗糙軌道,與圓弧形軌道平滑連接。已知BC段水平軌道長L=2m,與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,F(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下。(取g=10m/s2

(1)當(dāng)H=1.4m時(shí),問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小。
(2)當(dāng)H=1.4m時(shí),試通過計(jì)算判斷此球是否會(huì)脫離CDO軌道。如果會(huì)脫離軌道,求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程。如果不會(huì)脫離軌道,求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量M=400g的劈形木塊B上疊放一木塊A,A的質(zhì)量為m=200g。A、B一起放在斜面上,斜面傾角θ=37°,B的上表面呈水平,B與斜面之間及B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2。當(dāng)B受到一個(gè)F=5.76N的沿斜面向上的作用力時(shí),A相對(duì)B靜止,并一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

求:(1)B的加速度大;
(2)A受到的摩擦力及A對(duì)B的壓力大小。   

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(11分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v—t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,試求:

(1)拉力F的大小和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)求拉力F對(duì)物體所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長度L=0.5m,質(zhì)量m=0.6kg。一質(zhì)量M=1kg的小物塊以=3m/s水平速度從第一塊長木板的最左端滑入。已知小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。重力加速度g取。求:
 
(1)小物塊滑至第四塊長木板時(shí),物塊與第四塊長木板的加速度分別為多大?
(2)物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)出發(fā)點(diǎn)滑行的最大距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,某傳送帶裝置傾斜放置,傾角=37o,傳送帶AB長度xo=l0m。有一水平平臺(tái)CD高度保持6.45m不變。現(xiàn)調(diào)整D端位置,當(dāng)D、B的水平距離合適時(shí),自D端水平拋出的物體恰好從B點(diǎn)沿BA方向沖上斜面,此后D端固定不動(dòng),g=l0m/s2。另外,傳送帶B端上方安裝一極短的小平面,與傳送帶AB平行共面,保證自下而上傳送的物體能沿AB方向由B點(diǎn)斜向上拋出。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)

(1)求D、B的水平距離;
(2)若傳送帶以5m/s的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)行,某物體甲與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.9,自A點(diǎn)沿傳送帶方向以某一初速度沖上傳送帶時(shí),恰能水平落到水平臺(tái)的D端,求物體甲的最大初速度vo1
(3)若傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行,某物體乙與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.6,自A點(diǎn)以vo2=11m/s的初速度沿傳送帶方向沖上傳送帶時(shí),恰能水平落到水平臺(tái)的D端,求傳送帶的速度v′。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點(diǎn)與圓心O等高,B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點(diǎn)平滑連接,整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放,一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度為重力加速度),小球運(yùn)動(dòng)過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中速度最大為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15 分)如圖,是一段光滑的固定斜面,長度s=1m,與水平面 的傾角θ=530。另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點(diǎn)與斜面相切,圓弧形軌道半徑R=0.3m,O點(diǎn)是圓弧軌道的圓心。將一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí),與軌道之間的彈力F=1N。重力加速度g=10m/s2,sin53?=0.8,cos53?=0.6,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小物塊從B到C的過程,克服摩擦力做的功是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(11分)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋,如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB,橫跨在水平路面上,長為L=100m,橋高h(yuǎn)=10m.可以認(rèn)為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的.一輛質(zhì)量m=1000kg的小汽車沖上立交橋,到達(dá)橋頂時(shí)的速度為 m/s.試計(jì)算:(g取10m/s2
 
(1)汽車在橋頂處對(duì)橋面的壓力的大小.
(2)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)對(duì)橋面的壓力為0,此時(shí)汽車的速度為多大?

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