如圖所示,光滑軌道AB平直,BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑R的光滑半圓.圓心O處有一絕緣平臺,一帶正電小球被固定在圓心.另一個質(zhì)量為m的帶負電小球在平直軌道上從A點由靜止開始向左運動,到達C點時小球?qū)壍赖膲毫?.已知小球運動到B點時受到的庫侖力大小與小球重力大小相等,兩帶電小球均可看成點電荷(重力加速度g已知).求:
(1)小球在C點受到的庫侖力的大小和方向;
(2)小球到達C點時的速度大小;
(3)小球從A運動至C的過程中庫侖力做的功.
(1)由庫侖定律F=
kq1q2
r2
知小球在C點庫侖力為:FC=FB=mg,方向豎直向下
(2)在C點,由牛頓第二定律:FC+mg=m
v2
R

解得:vc=
2gR

(3)A至C,由動能定理:W-mg.2R=
1
2
mv2-0

解得:W=3mgR
答:(1)小球在C點的庫侖力為mg;
(2)C點的速度為
2gR
;
(3)庫侖力所做的功為3mgR.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點,BC離地面高h=0.45m,C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接,質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1,取g=10m/s2.試求:
(1)小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力?
(2)小滑塊到達C點時的速度?
(3)通過計算說明小滑塊離開C點后是直接落到地面上還是直接落到斜面上?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

《三國演義》是中國古代四大名著之一,在該書的戰(zhàn)爭對決中,交戰(zhàn)雙方常常用到一種冷兵器時代十分先進的遠程進攻武器--拋石機.某同學(xué)為了研究其工作原理,設(shè)計了如圖所示的裝置,圖中支架固定在地面上,O為轉(zhuǎn)軸,輕桿可繞O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,物體A固定于桿左端.彈丸B放在桿右端的勺形槽內(nèi).將裝置從水平位置由靜止釋放,桿逆時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時,彈丸B從最高點被水平拋出,落地點為圖中C點.已知A、B質(zhì)量分別為4m、m.OB=2OA=2L.轉(zhuǎn)軸O離水平地面的高度也為2L,不計空氣阻力和轉(zhuǎn)軸摩擦,重力加速度為g.求:
(1)彈丸B被拋出瞬間的速度大;
(2)C點與O點的水平距離;
(3)桿對彈丸B做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受空氣阻力的作用.某時刻小球通過軌道的最低點A,此時繩子的張力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運動,某時刻恰能通過最高點B,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為( 。
A.mgRB.
1
2
mgR
C.
3
2
mgR
D.-
1
2
mgR

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,將半徑為r的
1
4
光滑圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi),軌道末端與水平地面相切.質(zhì)量為m的小球從A點靜止釋放,小球通過水面BC滑上固定曲面CD恰能到達最高點D,D到地面的高度為
r
2
,求:
(1)小球滑到的最低點B時的速度大;
(2)小球在整個過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和小車之間的摩擦力為Ff.物塊滑到小車的最右端時,小車運動的距離為s.在這個過程中,以下結(jié)論正確的是( 。
A.物塊到達小車最右端時具有的動能為F(L+s)
B.物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為Ffs
C.物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+s)
D.物塊和小車增加的機械能為Ffs

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球,從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細管,細管的上口距地面高為h,為了使小球能無碰撞地落進管口通過管子,可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強電場,已知重力加速度為g求:
(1)小球的初速度;
(2)應(yīng)加電場的場強大;
(3)小球落地時的動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

某物體沿直線運動的v-t關(guān)系如圖所示,已知在第1s內(nèi)合外力對物體做的功為W,則(  )
A.從第1s末到第3s末合外力做功為4W
B.從第3s末到第5s末合外力做功為-2W
C.從第5s末到第7s末合外力做功為W
D.從第3s末到第4s末合外力做功為-0.75W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某人將重物由靜止開始舉高h,并獲得速度υ,則下列說法中不正確的是( 。
A.人對物體做的功等于物體機械能的增量
B.物體所受合外力對它做的功等于物體動能的增量
C.克服物體重力做的功等于物體重力勢能的增量
D.合外力的功等于物體動能和勢能的總和的增量

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