【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R=0.2m，圓心為O，下端與絕緣水平軌道在B點相切并平滑連接．一帶正電q=5.0×10-3C、質量為m=3.0kg的物塊(可視為質點)，置于水平軌道上的A點．已知A、B兩點間的距離為L=1.0m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度為g=10 m/s2.

（1）若物塊在A點以初速度v0向左運動，恰好能到達圓周的最高點D，則物塊的初速度v0應為多大？

（2）若整個裝置處于方向水平向左、場強大小為E=2.0×103N/C的勻強電場中（圖中未畫出），現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放，試確定物塊在以后運動過程中速度最大時的位置(結果可用三角函數(shù)表示)；

（3）在（2）問的情景中，試求物塊在水平面上運動的總路程．

【答案】（1）（2）arcsin （3）1.67m

【解析】試題分析：物塊恰好能到達圓周的最高點D，故有：mg=m

對A到D過程，根據(jù)動能定理，有：-mg（2R）-μmgL=mvD2-mvO2

聯(lián)立解得：v0=m/s

（2）對物塊，假設物塊能滑到C點，從A至C過程，由動能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=mvC2-0

可得vC=0，故物塊始終沒有脫離軌道

對物塊受力分析，可知

故物塊在以后運動過程中速度最大時位于B點左側圓弧上，其與圓心的連線與OB的夾角為θ，且θ=arctan1/3

（3）對物塊，由釋放至B點速度為0的過程中，由動能定理得：qEL—μmgs=0

解得總路程為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量為 的汽車，沿傾角為 的斜坡由靜止開始向上運動，汽車在運動過程中所受摩擦阻力大小恒為2000N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為 ，開始時以 的加速度做勻加速運動（ ）。

求：

(1)汽車做勻加速運動的時間 ；

(2)汽車所能達到的最大速率；

(3)當汽車速度為時加速度多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某海上救援船的機械臂工作的示意圖。機械臂AB、BC由高強度的輕質材料制成，A端固定一個定滑輪，BC可以繞B自由轉動。鋼絲繩的一端穿過C點并固定，另一端纏繞于可以轉動的立柱D上，其質量可以忽略不計。在某次轉移貨物的過程中，機械臂AB始終保持豎直。下列說法正確的是（ ）

A. 保持BC不動，使AB緩慢伸長，則BC所受的力增大

B. 保持AB不動，緩慢轉動立柱D，使CA變長，則BC所受的力大小保持不變

C. 保持AB不動，使BC緩慢伸長，則BC所受的力增大

D. 保持AB不動，使BC緩慢伸長且逆時針轉動，BC所受的力增大

【答案】BCD

【解析】以結點C為研究的對象，則C點受到繩子的壓力TAC與BC桿的支持力的作用TBC，三角形ABC與點C所受的三個力構成的三角形是相似三角形，根據(jù)；

A項：根據(jù)，BC不變，AB增大，所以TBC減小，故A錯誤；

B項：根據(jù)，AB不變，BC不變，所以TBC不變，故B正確；

C、D項：根據(jù)，AB不變，BC增大，所以TBC增大，故C、D正確。

點晴：解決本題關鍵理解使用動態(tài)平衡中的相似三角形的方法條件：其中一個力恒定，另外兩個分力方向都發(fā)生改變。

【題型】null
【結束】
12

【題目】如圖所示，將一輕質彈簧從物體B內部穿過，并將其上端懸掛于天花板，下端系一質量為m1=2.0kg的物體A。平衡時物體A距天花板h=2.4m，在距物體A正上方高為h1=1.8m處由靜止釋放質量為m2=1.0kg的物體B，B下落過程中某時刻與彈簧下端的物體A碰撞（碰撞時間極短）并立即以相同的速度與A運動，兩物體不粘連，且可視為質點，碰撞后兩物體一起向下運動，歷時0.25s第一次到達最低點，（彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力，g=10m/s2）下列說法正確的是（ ）

A. 碰撞結束瞬間兩物體的速度大小為2m/s

B. 碰撞結束后兩物體一起向下運動的最大位移大小為0.25m

C. 碰撞結束后兩物體一起向下運動的過程中，兩物體間的平均作用力大小為18N

D. A、B在碰后一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根光滑金屬桿，一部分為直線形狀并與軸負方向重合，另一部分彎成圖示形狀，相應的曲線方程為。(單位：m)，一質量為0.1Kg的金屬小環(huán)套在上面．t=0時刻從m處以m／s向右運動，并相繼經(jīng)過的A點和的B點，下列說法正確的是

A. 小環(huán)在B點與金屬環(huán)間的彈力大于A點的彈力

B. 小環(huán)經(jīng)過B點的加速度大于A點時的加速度

C. 小環(huán)經(jīng)過B點時重力的瞬時功率為20W

D. 小環(huán)經(jīng)過B點的時刻為t=2s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為30°的斜面上的P點釘有一光滑小鐵釘，以P點所在水平虛線將斜面一分為二，上部光滑，下部粗糙．一繩長為3R輕繩一端系于斜面O點，另一端系一質量為m的小球，現(xiàn)將輕繩拉直小球從A點由靜止釋放，小球恰好能第一次通過圓周運動的最高點B點．已知OA與斜面底邊平行，OP距離為2R，且與斜面底邊垂直，則小球從A到B的運動過程中(　　)

A. 合外力做功mgR

B. 重力做功2mgR

C. 克服摩擦力做功mgR

D. 機械能減少mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c、d是均勻媒質中x軸上的四個質點,相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m，一列簡諧橫波以2m／s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向下運動，t＝3s時a第一次到達最高點。下列說法正確的是__________（填正確答案標號。）

A. 在t＝6s時刻波恰好傳到質點d處

B. 在t＝5s時刻質點c恰好到達最高點

C. 質點b開始振動后，其振動周期為4s

D. 在4s＜t＜6s的時間間隔內質點c向上運動

E. 當質點d向下運動時，質點b一定向上運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定光滑斜面的傾角，頂部有一定滑輪．一細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊（可視為質點）A和B連接，A的質量為M = 0.7 kg，離地高為h = 0.5 m，B的質量為m = 0.3 kg．輕彈簧底端固定在斜面的擋板上，開始時將B按在彈簧的上端使彈簧被壓縮，然后放手，A下降而B沿斜面上滑．當A落到地面立即停止，繩子松弛，B繼續(xù)沿斜面上滑x =0.75m才停止運動．已知在A落地前，輕彈簧已經(jīng)恢復原長，g取10 m/s2．（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）求：

(1)A剛落地時的速度大小；

(2)開始時彈簧的彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內固定有兩個靠近的同心圓軌道，外圓軌道光滑，內圓軌道粗糙，一質量為m的小球從兩軌道間的最低點以初速度v0向右運動，球的直徑略小于兩圓間距，球運動的軌道半徑為R，不計空氣阻力，設小球過最低點時重力勢能為零．下列說法正確的是

A. 若使小球始終做完整的圓周運動，則v0一定不小于

B. 經(jīng)過足夠長的時間后，小球最終的機械能可能為

C. 若小球運動到最高點時的速度為0，則小球機械能一定守恒

D. 若小球第一次運動到最高點時的速度為0，則v0一定大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播，波速為v=4 m/s。已知坐標原點(x=0)處質點的振動圖象如圖甲所示，t=0.45 s時部分波形圖如圖乙所示。下列說法正確的是________。

A. 簡諧橫波的傳播方向沿x軸正方向

B. 簡諧橫波的波長為1.8 m

C. x=0.5 m處的質點比x=0處的質點振動滯后0.5 s

D. x=0處的質點經(jīng)過0.6 s的路程為0.6 m

E. t=0.45 s時x=0處的質點對應的縱坐標為

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