如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg，帶有q=5×10-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2，
（1）若它運(yùn)動的起點(diǎn)離A為L，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在B點(diǎn)的速度和L的值．
（2）若它運(yùn)動起點(diǎn)離A為L=2.6m，且它運(yùn)動到B點(diǎn)時電場消失，它繼續(xù)運(yùn)動直到落地，求落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離．

【答案】分析：（1）小球恰好到達(dá)B點(diǎn)時，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可求出小球經(jīng)B點(diǎn)時的速度，對從靜止到B過程，運(yùn)用動能定理列式求解L．
（2）小球離開B點(diǎn)，電場消失，小球做平拋運(yùn)動．先運(yùn)用動能定理求出小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度，再根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離．
解答：解； （1）因小球恰能到B點(diǎn)，則在B點(diǎn)，有mg=m
得
小球從靜止運(yùn)動到B過程，由動能定理，有 
則得
（2）小球離開B點(diǎn)，電場消失，小球做平拋運(yùn)動，設(shè)落地點(diǎn)距B點(diǎn)距離為s，由動能定理得：
小球從靜止運(yùn)動到B有
得
對于平拋運(yùn)動，有
 
得
水平位移大小為
故
答：
（1）若它運(yùn)動的起點(diǎn)離A為L，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，小球在B點(diǎn)的速度為2m/s，L的值為1m．
（2）若它運(yùn)動起點(diǎn)離A為L=2.6m，且它運(yùn)動到B點(diǎn)時電場消失，它繼續(xù)運(yùn)動直到落地，落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離為0.4s．
點(diǎn)評：本題是動能定理與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動臨界條件的綜合，把握每個過程和狀態(tài)的規(guī)律是解題的規(guī)律，屬于常規(guī)題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg，帶有q=5×10-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2，
（1）若它運(yùn)動的起點(diǎn)離A為L，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在B點(diǎn)的速度和L的值．
（2）若它運(yùn)動起點(diǎn)離A為L=2.6m，且它運(yùn)動到B點(diǎn)時電場消失，它繼續(xù)運(yùn)動直到落地，求落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平軌道與圓弧CFE用平滑曲面連接，不計(jì)一切摩擦，圓弧軌道半徑R=0.3m．在水平軌道上有大小相同的兩小球A、B，B球質(zhì)量mB=0.2kg，A球質(zhì)量mA=0.1kg．開始時，B球靜止在水平軌道上，A球以v0=5m/s的速度向右運(yùn)動與B球正碰，碰后B球運(yùn)動到圓弧軌道的最高點(diǎn)F時，對軌道的壓力恰好為零，試求碰撞后A球的速度．（重力加速度g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道與圓弧CFE用平滑曲面連接，不計(jì)一切摩擦，圓弧軌道半

徑R=0.3m。在水平軌道上有大小相同的兩小球A、B，B球質(zhì)量mB=0.2kg，A球質(zhì)量

    mA=0.1kg。開始時，B球靜止在水平軌道上，A球以v0=5m／s的速度向右運(yùn)動與B球

正碰，碰后B球運(yùn)動到圓弧軌道的最高點(diǎn)F時，對軌道的壓力恰好為零。試求碰撞后

A球的速度。（重力加速度g取10m／s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強(qiáng)電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2，

（1）若它運(yùn)動的起點(diǎn)離A為L，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在B點(diǎn)的速度和L的值．

（2）若它運(yùn)動起點(diǎn)離A為L=2.6m，且它運(yùn)動到B點(diǎn)時電場消失，它繼續(xù)運(yùn)動直到落地，求落地點(diǎn)與起點(diǎn)的距離．

 

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科目：高中物理 來源：2014屆北京市海淀區(qū)高三下期期中練習(xí)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F=10.0N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)滑塊運(yùn)動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，取g=10m/s2。求：

（1）在撤去力F時，滑塊的速度大小；

（2）滑塊通過B點(diǎn)時的動能；

（3）滑塊通過B點(diǎn)后，能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m，求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。

 

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同步練習(xí)冊答案