【題目】.如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點B點與一條水平軌道相連,軌道是光滑的,軌道所在空間存在水平向右、場強為E的勻強電場,從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球,設(shè)A、B間的距離為S。已知小球受到的電場力大小等于小球重力的,C點為圓形軌道上與圓心O的等高點。(重力加速度為g)

(1)S=3R,求小球運動到C點時對軌道的壓力大小;

(2)為使小球恰好能在圓軌道內(nèi)完成圓周運動,求S的值;

(3)若滿足(2)中條件,求小球?qū)壍赖淖畲髩毫Α?/span>

【答案】(1) 10mg (2) (3)10mg

【解析】試題分析:小球在運動過程中受到重力與電場力作用,根據(jù)動能定理求出小球到達C的速度,然后在C點小球做圓周運動,軌道的彈力與電場力的合力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出彈力;小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運動等效最高點,由牛頓第二定律與動能定理可以求出S大小;找出等效最低點時速度最大,由牛頓第二定律與動能定理可以求出最大壓力。

(1)由題可知電場力
根據(jù)動能定理從ACC點的速度:

C,由牛頓第二定律得
聯(lián)立以上并帶入數(shù)據(jù)解得:
(2)為了使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運動,小球到達某點時恰好受重力和電場力,此時

有:

E點由牛頓第二定律得

其中:
根據(jù)動能定理從AE點有:
聯(lián)立以上并帶入數(shù)據(jù)解得:

(3)F點時速度最大,壓力也最大

F點由牛頓第二定律得

根據(jù)動能定理從AF點有:

其中:
聯(lián)立以上并帶入數(shù)據(jù)解得:

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量m2 kg的物體置于傾角為θ53°的固定斜面的底端(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的拉力F,t12 s時拉力大小變?yōu)樵瓉淼娜种徊⒎聪颍?/span>t23 s時撤去外力,物體運動的部分vt圖象如圖乙所示,設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g10 m/s 2sin 53°0.8,求:

1物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大。

23 s后再經(jīng)多長時間物體回到斜面底端。

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【題目】牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人。下列說法正確的是( 。

A.力是不能離開施力物體和受力物體而獨立存在的

B.兩個力大小相等、作用點相同,就可以說這兩個力相等

C.物體受力越大,運動狀態(tài)改變越快,說明物體受力大時比受力小時的慣性小

D.牛頓第一定律又被稱為慣性定律,速度大的物體慣性一定大

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【題目】如圖,一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置.玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱,中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱,上部空氣柱的長度l3=40.0cm.已知大氣壓強為P0=75.0cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝庵L度變?yōu)?/span>l'1=20.0cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣,求活塞下推的距離.

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【題目】如圖所示,用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形,BC邊水平,AC邊豎直,∠ABC=β∠A=α,ABAC兩邊上分別套有細線系著的銅環(huán)M、N,當(dāng)它們靜止時,細線跟AB所成的角γ,AC所成的角大小為θ(細線長度小于BC)則

A. γ=β B. θ= C. θ> D. β <γ<

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【題目】如圖所示,一個物體運動的v﹣t圖象,求:

1)物體在第1秒末的加速度的大;

2)物體在5s內(nèi)的位移;

3)物體在7s內(nèi)的平均速度和平均速率(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示正方形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面向里的勻強磁場,一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電粒子,以不同的速率,沿著相同的方向,對準正方形區(qū)域的中心射入勻強磁場,又都從該磁場中射出,若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( )

A. 這些粒子在磁場中運動的時間都相等

B. 在磁場中運動時間越短的粒子,其速率越小

C. 在磁場中運動時間越短的粒子,其軌道半徑越大

D. 在磁場中運動時間越短的粒子,其通過的路程越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一鉛筆盒靜止放在水平桌面上,鉛筆盒對桌面施加壓力F,桌面對鉛筆盒施加支持力N,下列說法正確的是(  )

A.F是由于桌面形變產(chǎn)生的

B.N是由于桌面形變產(chǎn)生的

C.鉛筆盒對桌面的壓力是由于鉛筆盒的重力產(chǎn)生的

D.鉛筆盒能夠靜止是因為桌面對鉛筆盒有摩擦力

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為km小球a,用l1=0.4m的細線懸掛于O1點,質(zhì)量為m小球b,用l2=0.8m的細線懸掛于O2點,且O1、O2兩點在同一條豎直線上。讓小球a靜止下垂,將小球b向右拉起,使細線水平,從靜止釋放,兩球剛好在最低點對心相碰。相碰后,小球a向左擺動,細線與豎直方向最大偏角為600,兩小球可視為質(zhì)點,空氣阻力忽略不計,僅考慮首次碰撞。取g=10m/s2。

求:1兩球相碰前小球b的速度大小;

2討論k可能的取值范圍

3所有滿足題干要求的碰撞情形中,k取何值時?機械能損失最多。

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