19.如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量+q的小球置于半徑為R的半圓形光滑軌道內(nèi),整個裝置處于場強為E的豎直向下勻強電場中,小球從水平直徑位置上的a點由靜止釋放,求小球經(jīng)過最低點b時軌道對小球支持力的大。ㄖ亓铀俣葹間)

分析 根據(jù)動能定理研究a點到b點求出小球在b點的速度,對小球在b點受力分析,運用牛頓第二定律求解

解答 解:設(shè)半徑R,根據(jù)動能定理研究a點到b點得
mgR+qER=$\frac{1}{2}{mv}_^{2}$
${v}_^{2}$=2(mgR+qER)
對小球在b點受力分析,小球受重力、電場力和支持力,運用牛頓第二定律得
FN-mg-qE=$\frac{{mv}_^{2}}{R}$
FN=3(qE+mg)
答:小球經(jīng)過最低點b時軌道對小球支持力的大小為3(qE+mg)

點評 本題是重力場、電場的復(fù)合場問題,考查分析物體的運動過程,綜合應(yīng)用動能定理和牛頓定律的解題能力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.某同學(xué)畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示,其中正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.有兩個力作用在物體上,大小分別是 F1=6N、F2=10N.則他們的合力大小不可能是( 。
A.3NB.6NC.10 ND.12N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所1示,圓環(huán)形線圈P用四根互相對稱的輕繩吊在水平的天棚上,四根繩的結(jié)點 將環(huán)分成四等份,圖中只畫出平面圖中的兩根繩,每根繩都與天棚成30°角,圓環(huán)形線圈P處于靜止且環(huán)面水平,其正下方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中通有按正弦函 數(shù)規(guī)律變化的電流,其i-t圖象如圖2所示,線圈P所受的重力為mg,每根繩受的拉力用FT表示,則( 。
A.在t=1.5s時,穿過線圈P的磁通量最大,感應(yīng)電流最大
B.在t=1.5s時,穿過線圈P的磁通量最大,此時FT=0.5mg
C.在t=3s時,穿過線圈P的磁通量的變化率為零
D.在0~3s內(nèi),線圈P受到的安培力先變大再變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.小球m用長為L的懸線固定在O點,在O點正下方$\frac{1}{2}$L處有一光滑圓釘C(如圖所示).今把小球拉到懸線呈水平后無初速地釋放,當(dāng)懸線呈豎直狀態(tài)且與光滑圓釘C相碰的瞬時(  )
A.小球的速度突然減小B.小球的向心加速度突然增大
C.小球的角速度突然減小D.懸線的拉力突然增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.A、B兩地間的公路為直線,某人駕駛汽車從A地出發(fā),汽車從啟動直至加速到18m/s用了20s時間,以后勻速運動30秒后,汽車減速經(jīng)過10秒后剛好停在B地.求汽車啟動和減速時的加速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某實驗探究小組按照“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗要求按圖a安裝好實驗裝置,并且特別注意到在掛上鉤碼之前把木板的右端(打點計時器所在的端)適當(dāng)墊高,讓推動后的小車能帶著紙帶做勻速運動.此后掛上合適的鉤碼.并在小車上加上適量的法碼.打開電源,讓小車從靜止開始運動.實驗中,小車碰到左端的制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,斷開電源取下紙帶.改變鉤碼的質(zhì)量重復(fù)以上測量過程.打點計時器工作頻率為f=50Hz.

(1)設(shè)圖b是鉤碼質(zhì)量為m,小車與砝碼的總質(zhì)量為M時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇小車開始運動的起始點為O在此后打點比較清晰處再取A、B、C、D和E五個計數(shù)點,則C點位置在刻度尺上的讀數(shù)為6.05cm.如果A、B、C、D、E各計數(shù)點到O點的距離分別記為d1、d2、d3、d4、d5、請利用這五個物理量和打點計時器的工作頻率f
①寫出一個能計算小車加速度表達式a=$\frac{{(d}_{4}+g2iim2w_{2}-2suu2kco_{3}){f}^{2}}{4}$
②寫出一個能計算小車過C點時的速度表達式Vc=$\frac{{(d}_{4}-iqs4qis_{2})f}{4}$
(2)如果可以認為小車受到鉤碼的拉力F可以近似地等于鉤碼的重量mg,這個小組在做完驗證牛頓運動定律實驗之后認為還可以小車為研究對象利用上述數(shù)據(jù)來驗證動能定理.你認為行嗎?答行
①如果行請利用上述已有的物理量列出一個要驗證的方程式$mgwe4ewwm_{3}=\frac{1}{2}M{[\frac{{(d}_{4}-2ksskka_{2})f}{4}]}^{2}$
②如果不行請簡述理由
(3)指出認為小車受到鉤碼的拉力F可以近似地等于鉤碼的重量mg一個條件:M》m.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實驗前,提出以下幾種猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝$\sqrt{v}$,….他們的實驗裝置如圖(a)所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點的速度).在剛開始實驗時,有位同學(xué)提出,不需要測出物體質(zhì)量,只要測出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了,大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議.
(1)本實驗中不需要測量物體質(zhì)量的理由是什么?
(2)讓物體分別從不同高度無初速度釋放,測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…,讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4…,并繪制了如圖(b)所示的L v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象,若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)該作出A
A.L-v2圖象     B.L $\sqrt{v}$圖象    C.L $\frac{1}{v}$圖象  D.L $\frac{1}{\sqrt{v}}$圖象
(3)本實驗中,木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果?

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7.為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運行情況,甲、乙兩位同學(xué)在一樓  電梯內(nèi)用電子體重計及秒表進行了以下實驗,甲同學(xué)站在體重計上,乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中,體重計示數(shù)隨時間變化的情況,并作出了如圖所示的圖象.已知t=0時,電梯靜止不動,從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層.  

求:(1)電梯啟動和制動時的加速度大;
(2)該大樓的層高.

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