【題目】如圖13所示，在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=0.4m，一帶正電荷q=10-4C的小滑塊質(zhì)量為m=0.01kg，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，求：

（1）要使小滑塊能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？

（2）這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？（P為半圓軌道中點(diǎn)）

【答案】（1）20m （2）1.5N

【解析】試題分析：在小滑塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)滑塊和重力對(duì)滑塊做負(fù)功，電場(chǎng)力對(duì)滑塊做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可以求得滑塊與N點(diǎn)之間的距離；在P點(diǎn)時(shí)，對(duì)滑塊受力分析，由牛頓第二定律可以求得滑塊受到的軌道對(duì)滑塊的支持力的大小，由牛頓第三定律可以求滑塊得對(duì)軌道壓力。

（1）滑塊剛能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的條件是重力提供向心力：

帶入數(shù)據(jù)解得：

滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

帶入數(shù)據(jù)得：x=20m

（2）滑塊過(guò)P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理：

在P點(diǎn)由牛頓第二定律：

帶入數(shù)據(jù)解得：FN=1.5N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下，固定在水平面上．整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電荷量為q(q＞0)、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O′．球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為θ()．為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及小球P相應(yīng)的速率．(已知重力加速度為g)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電壓U 恒定，I 和 II 是電阻箱，III 是定值電阻。調(diào)節(jié)兩電阻箱 I、II 的 阻值 R1 、 R2 ，但保持 R1 與 R2 之和不變，當(dāng) R1 R2 時(shí)，安培表 A 的示數(shù)為 0.4A，伏特表 V1 和 V2 的示數(shù)分別為 6V 和 15V。求：

（1） R1 與 R2 之和；

（2）定值電阻 III 的阻值 R3 ；

（3）調(diào)節(jié)電阻箱的過(guò)程中，安培表 A 的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。分別求出安培表 A 的示數(shù)最大和最小時(shí)，電阻箱 I 的阻值，并求出安培表示數(shù)的最大值和最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a），長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A，其電荷量Q= ；一質(zhì)量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中，以桿左端為原點(diǎn)，沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖（b）中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖（b）中曲線II所示，其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求：（靜電力常量）

（1）小球B所帶電量q;

（2）非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

（3）在合電場(chǎng)中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U。

（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí)，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，為使小球能離開細(xì)桿，恒力作用的做小距離s是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.體積、質(zhì)量都極小的物體都能看成質(zhì)點(diǎn)

B.當(dāng)研究一列火車全部通過(guò)橋所需的時(shí)間時(shí)，可以把火車視為質(zhì)點(diǎn)

C.研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不一定要選擇參考系

D.加速度、速度、速度變化量都是矢量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為探究“加速度與物體受力的關(guān)系”，一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的是（ ）
A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),可用天平測(cè)出盤及盤中的砝碼質(zhì)量m以及小車質(zhì)量M，直接用公式 求出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，運(yùn)動(dòng)員從離水面10 m高的平臺(tái)上向上躍起，舉起雙臂直體離開臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水(在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)，計(jì)算時(shí)可以把運(yùn)動(dòng)員看成全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2)，求：

(1)運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度v0.

(2)從離開跳臺(tái)到手接觸水面的過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間t(可以有根式.結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑為R的半球形容器靜置于水平面上，現(xiàn)將輕彈簧一端固定在容器底部O′處（O為球心），彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)，OP與水平方向的夾角θ＝30°．重力加速度為g．

（1）求彈簧對(duì)小球的作用力大小F1；

（2）若彈簧的原長(zhǎng)為L，求彈簧的勁度系數(shù)k；

（3）若系統(tǒng)一起以加速度a水平向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧中的彈力恰為零，小球位于容器內(nèi)壁，求此時(shí)容器對(duì)小球的作用力大小F2和作用力方向與水平面夾角的正切tanα．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“3V 0.2A”字樣，現(xiàn)要測(cè)量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用：

A．電壓表（0—3V，內(nèi)阻1kΩ） B．電壓表（0—15V，內(nèi)阻5kΩ）

C．電流表（0—0.3A，內(nèi)阻2Ω） D．電流表（0—0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A） F．滑動(dòng)變阻器（1000Ω，0.5A）

G．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)） 另有開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選_______，電流表應(yīng)選_______，（只填器材的字母代號(hào)）．

(2)下面是四位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作前根據(jù)他們的猜想分別做出的小燈泡的伏安特性曲線草圖，其中最接近事實(shí)的是———————（填選項(xiàng)字母）

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