(10分)如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足,OM=ON。帶負(fù)電的小物體以初速度v1=5m/s從M點(diǎn)沿斜面上滑, 到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,然后又滑回到M點(diǎn)時(shí)速度大小變?yōu)関2=3m/s。若小物體電荷量保持不變,可視為點(diǎn)電荷。

(1)帶負(fù)電的小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能如何變化?電場(chǎng)力共做多少功?
(2)N點(diǎn)離斜面底邊的高度h為多少?

(1)電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,電勢(shì)能先減少后增加     電場(chǎng)力做功為0
(2)0.85m

解析試題分析:(1)電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,電勢(shì)能先減少后增加,由于M、N為等勢(shì)點(diǎn),所以帶電體在兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為0。
(2)設(shè)物體從M到N時(shí),克服摩擦力做的功為Wf.當(dāng)物體從M到N時(shí),由動(dòng)能定理有:0?mv12=?mgh?Wf
當(dāng)物體從N到M時(shí),由動(dòng)能定理有:mv22?0=mgh?Wf
聯(lián)立解得:h= =0.85m.
考點(diǎn):電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系,動(dòng)能定理的應(yīng)用

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

在天津市科技館中,有一個(gè)模擬萬有引力的裝置。在如上圖所示的類似錐形漏斗固定的容器中,有兩個(gè)小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行能形象地模擬了太陽(yáng)系中星球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)行。圖2為示意圖,圖3為其模擬的太陽(yáng)系運(yùn)行圖。圖1中離中心軸的距離相當(dāng)于行星離太陽(yáng)的距離。則:

(1)在圖3中,設(shè)行星A1和B1離太陽(yáng)距離分別為r1和r2,求A1和B1運(yùn)行速度大小之比。
(2)在圖2中,若質(zhì)量為m的A球速度大小為v,在距離中心軸為x1的軌道面上旋轉(zhuǎn),由于受到微小的摩擦阻力,A球繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)緩慢落向漏斗中心。當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到距離中心軸為x2的軌道面時(shí),兩軌道面之間的高度差為H。請(qǐng)估算此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一個(gè)質(zhì)點(diǎn),在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)質(zhì)點(diǎn),兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m,帶電量均為+Q 。C為AB直線上的另一點(diǎn)(O、A、B、C位于同一豎直平面上),AO間的距離為L(zhǎng),AB和BC間的距離均為L(zhǎng)/2,在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后A處的質(zhì)點(diǎn)處于靜止。試問:

(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大?其方向如何?
(2)如給A處的質(zhì)點(diǎn)一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度v0 ,則該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度和速度分別多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點(diǎn),另一質(zhì)量也為m= 0.1kg的小滑塊A,以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行,滑過s = 1m的距離,與B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)。已知木塊A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求

(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA;
(2)碰后瞬間,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圓形軌道的最高點(diǎn)c,軌道對(duì)A、B的作用力N的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在一個(gè)水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個(gè)電荷量q=-5.0×10-8 C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s,如圖所示.(g取10 m/s2)試求:

(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離.
(2)物塊最終停止的位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上,斜面長(zhǎng)度s0=3.0m,斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板。在斜面頂端由靜止釋放一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊。當(dāng)小物塊與擋板第一次碰撞后,能沿斜面上滑的最大距離s=0.75m。已知小物塊第一次與擋板碰撞過程中從接觸到離開所用時(shí)間為0.10s,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大。
(2)小物塊第一次與擋板撞擊過程中損失的機(jī)械能;
(3)小物塊第一次與擋板撞擊過程中受到擋板的平均作用力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中,要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn),由靜止出發(fā),沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng),B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2),求:

⑴運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系;
⑵運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離,B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對(duì)應(yīng)的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m,h值應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑圓軌道,在離B距離為的A點(diǎn),用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力,然后沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后,又正好落回到A點(diǎn),求:

(1)試推導(dǎo)小球在C點(diǎn)飛出時(shí)的速度表達(dá)式(用、、表示);
(2)欲完成上述運(yùn)動(dòng),當(dāng)為何值時(shí)推力做的功最小?最小值為多少?
(3)若水平恒力做的功的關(guān)系如圖所示,試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。(

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,一個(gè)帶電小球質(zhì)量為m,輕質(zhì)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),靜止時(shí)小球位于A點(diǎn),細(xì)線與豎直方向成30°角, 求:

(1)小球帶何種電荷?電荷量多少?(5分)
(2)現(xiàn)將小球拉回到豎直方向(圖中B點(diǎn)),后由靜止釋放,小球通過A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小是多少?(5分)

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