【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中,在斜面上某點以初速度為v0水平拋出一個質(zhì)量為m的帶正電小球,小球在電場中受到的電場力與小球所受的重力相等,地球表面重力加速度為g,設(shè)斜面足夠長.問:

(1)小球經(jīng)多長時間落到斜面?
(2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能如何變化?變化了多少?

【答案】
(1)

解:由題意分析,小球受到豎直向下的電場力與重力作用,小球做類平拋運動,水平方向做速度為v0的勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動,由牛頓第二定律得

qE+mg=ma,qE=mg,得a=2g

水平方向:x=v0t

豎直方向:y= at2

=tanθ

聯(lián)立上四式得:t=


(2)

解:小球向下運動的過程中,電場力做正功,故電勢能減。

由上得y= at2=

電場力做功為W=qEy=mgy=m tan2θ

故電勢能的減小量△Ep=W=m tan2θ


【解析】(1)小球水平拋出后,由于所受電場力與重力均為恒力,小球做類平拋運動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,運用運動的分解法,由運動學(xué)公式和水平位移與豎直位移的關(guān)系求解時間;(2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能變化量等于電場力做功,由運動學(xué)公式求出豎直位移大小y,由W=qEy求解電勢能的變化量.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解平拋運動的相關(guān)知識,掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定某一均勻細(xì)圓柱體材料的電阻率實驗中.

(1)如圖1所示,用游標(biāo)卡尺測其長度為cm;圖2用螺旋測微器測其直徑為mm.
(2)其電阻約為6Ω.為了較為準(zhǔn)確地測量其電阻,現(xiàn)用伏安法測其電阻.實驗室除提供了電池E(電動勢為3V,內(nèi)阻約為0.3Ω)、開關(guān)S,導(dǎo)線若干,還備有下列實驗器材:
A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為2kΩ)
B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
C.電流表A1 (量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω)
D.電流表A2 (量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
E.滑動變阻器R1(0~10Ω,0.6A)
F.滑動變阻器R2 (0~2000Ω,0.1A)
①為減小實驗誤差,應(yīng)選用的實驗器材有 (選填“A、B、C、D…”等序號)
②為減小實驗誤差,應(yīng)選用圖3中(選填“a”或“b”)為該實驗的電路原理圖,其測量值比真實值(選填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量相等的小球A、B處在同一水平線上,當(dāng)小球A被水平拋出的同時,小球B開始自由下落,不計空氣阻力,則( )

A.兩球的速度變化快慢不相同
B.在同一時刻,兩球的重力的功率不相等
C.在下落過程中,兩球的重力做功不相同
D.在相等時間內(nèi),兩球的速度增量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究動能定理,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,打點計時器工作頻率為50Hz.

(1)實驗中木板略微傾斜,這樣做(填答案前的字母).
A.是為了釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大橡皮筋對小車的彈力
C.是為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
D.是為了使橡皮筋松弛后小車做勻加速運動
(2)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線形狀可知,對W與v的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是
A.W∝
B.W∝
C.W∝v2
D.W∝v3

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略對自由落體運動的研究,是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實驗和思維的過程,對這一過程的分析,下列說法正確的是( 。

A. 其中的甲圖是實驗現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

B. 其中的丁圖是實驗現(xiàn)象,甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

C. 運用甲圖的實驗,可沖淡重力的作用,使實驗現(xiàn)象更明顯

D. 運用丁圖的實驗,可放大重力的作用,使實驗現(xiàn)象更明顯、

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一自行車以6m/s的速度沿平直的公路勻速運動,一小汽車從靜止開始與自行車同向做勻加速運動,加速度大小為3m/s2;汽車開始運動時,自行車恰好與汽車車頭相齊.求:

(1)汽車追上自行車之前經(jīng)多長時間兩者相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離是多少?

(2)汽車經(jīng)過多長時間追上自行車?此時汽車的速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧豎立于地面上,質(zhì)量為m的小球,自彈簧正上方h高處由靜止釋放,則從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短(彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi))的過程中,下列說法正確的是( )

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 重力對小球作正功,小球的重力勢能減小

C. 由于彈簧的彈力對小球做負(fù)功,所以小球的動能一直減小

D. 小球的加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動,所受的向心力為F1 , 向心加速度為a1 , 線速度為v1 , 角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2 , 向心加速度為a2 , 線速度為v2 , 角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 , 向心加速度為a3 , 線速度為v3 , 角速度為ω3;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設(shè)三者質(zhì)量相等,則下列錯誤的是( )
A.F1=F2>F3
B.a1=a2=g>a3
C.v1=v2=v>v3
D.ω13<ω2

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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(nèi)有一直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)有一粗糙曲面軌道,在第一象限內(nèi)有一半徑為的光滑半圓弧軌道(圓心在軸上),它們恰好在點平滑連接.現(xiàn)讓一質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點)從左側(cè)距軸豎直高度為點由靜止釋放,到達(dá)點時的速度大小是,已知重力加速度為.求:

)小球由克服摩擦力做的功;

)小球到最高點時對軌道的壓力;

)若所有軌道均光滑,且左側(cè)軌道滿足的方程為,要使小球能過圓弧軌道的最高點,求小球從左側(cè)軌道由靜止釋放的最低位置坐標(biāo).

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