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        【題目】如圖所示軌道CDGH位于豎直平面內(nèi),其中圓弧段DG與水平段CD及傾斜段GH分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn),圓弧段和傾斜段均光滑,H處固定一垂直于軌道的絕緣擋板,整個(gè)軌道絕緣且處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一帶電物塊由C處?kù)o止釋放,經(jīng)擋板碰撞后滑回CD段中點(diǎn)P處時(shí)速度恰好為零。已知物塊的質(zhì)量m=4×103kg,所帶的電荷量q=+3×106C;電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×104N/C;CD段的長(zhǎng)度L=0.8m,圓弧DG的半徑r=0.2m,GH段與水平面的夾角為θ,sinθ=0.6,cosθ=0.8;不計(jì)物塊與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能損失,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g10m/s2.

        (1)求物塊與軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù);

        (2)求物塊第一次碰撞擋板時(shí)的動(dòng)能Ek;

        (3)分析說(shuō)明物塊在軌道CD段運(yùn)動(dòng)的總路程能否達(dá)到2.6m.若能,求物塊在軌道CD段運(yùn)動(dòng)2.6m路程時(shí)的動(dòng)能;若不能,求物塊碰撞擋板時(shí)的最小動(dòng)能。

        【答案】10.25;(2) 0.018J;(3)不能達(dá)到2.6m,物塊碰撞擋板時(shí)的最小動(dòng)能為0.002J.

        【解析】1)物塊由C處滑回P點(diǎn)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得

        代入數(shù)據(jù)得:

        2)物塊在GH段運(yùn)動(dòng)時(shí),由于qEcosθ=mgsinθ,所以做勻速直線運(yùn)動(dòng);
        C運(yùn)動(dòng)至H過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:qEL-μmgL+qErsinθ-mgr1-cosθ=Ek

        代入數(shù)據(jù)得:Ek=0.018J
        3)物塊最終會(huì)在DGH間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng),物塊在D點(diǎn)的速度為0,設(shè)物塊能在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為s,由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可得:qEL=μmgs

        代入數(shù)據(jù)得:s=2.4m
        因?yàn)?/span>2.6ms,所以不能在水平軌道上運(yùn)動(dòng)2.6m的路程,物塊碰撞擋板的最小動(dòng)能E0等于往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)G點(diǎn)的動(dòng)能,由動(dòng)能定理得:qErsinθ-mgr1-cosθ=E0

        代入數(shù)據(jù)得:E0=0.002J

        練習(xí)冊(cè)系列答案
        相關(guān)習(xí)題

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        (1)在輻條OP轉(zhuǎn)過(guò)120°的過(guò)程中,輻條OP兩端的電勢(shì)哪端高?OP兩端電壓U是多大?

        (2)OP轉(zhuǎn)過(guò)120°的過(guò)程中通過(guò)LED燈的電流和整個(gè)裝置消耗的電能;

        (3)為使LED燈發(fā)光時(shí)更亮,在裝置設(shè)計(jì)上可采取哪些改進(jìn)措施?(請(qǐng)寫出兩條措施)

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        【題目】水中點(diǎn)光源S可以發(fā)出a、b兩種單色光,其由水中射出水面的光路如圖所示關(guān)于這兩種單色光性質(zhì)的比較,下列判斷正確的是(  )

        A. 水對(duì)a、b的折射率關(guān)系為na<nb

        B. ab在水中的傳播速度關(guān)系為va>vb

        C. 單色光a從水到空氣的全反射臨界角小于單色光b從水到空氣的全反射臨界角

        D. 用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋的間距比b光的寬

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        【題目】下圖為利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種工作電壓范圍為________的低壓電源的儀器,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),每隔________秒打一次點(diǎn),紙帶上A、B、CD、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),若以每5個(gè)時(shí)間間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則由紙帶記錄的數(shù)據(jù)可知,小車經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的速度為_____m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2. (保留二位有效數(shù)字)

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        (1)電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功?摩擦力對(duì)物體所做的總功。

        (2)物體在第2n個(gè)電場(chǎng)(豎直向上的)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間?

        (3)物體在所有水平向右的電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的總時(shí)間?

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        (1)若B的拋出點(diǎn)距地面的高度h=4m,求兩球的相遇點(diǎn)距地面的高度;

        (2)要使兩球在落地前相遇,求B的拋出點(diǎn)距地面的高度h的最大值。

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        A. E1>

        B. E2=

        C. E3>

        D. E4=

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        A. a、b兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

        B. t=4s時(shí),a、b兩物體速度相同

        C. 最初4s內(nèi),a、b兩物體的位移相同

        D. a物體的加速度比b物體的加速度大

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        科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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        (1)汽車經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)樓底;

        (2)汽車加速度的大小。

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