【題目】如圖所示，在E=1.5×104V /m的水平向左勻強電場中，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線平行，其半徑R=40cm，一帶正電荷q=10-4C 的小滑塊質(zhì)量為m=0.2kg，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）問：

（1）要小滑塊恰好運動到圓軌道的最高點C，滑塊應在水平軌道上離N點多遠處釋放？

（2）這樣釋放的滑塊在圓軌道上運動時對軌道壓力最大值多少？

【答案】（1）4m（2）12.3N

【解析】（1）設(shè)滑塊與N點的距離為L，分析滑塊的運動過程，由動能定理可得

qEL-μmgL-mg2R=mv2- 0

小滑塊在C點時，重力提供向心力，所以mg= mv2/R

代入數(shù)據(jù)解得L=4m．

（2）滑塊到達Q點(OQ與豎直方向夾角37°)時，對軌道壓力最大，全過程應用動能定理得

qE（L+Rsin37°）-μmg（L+Rsin37°）-mgR（1-cos37°）=mvQ2-0

在P點時由牛頓第二定律可得，

解得N=12.3N

由牛頓第三定律可得，滑塊通過P點時對軌道壓力是12.3N．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，A的運動半徑較大，則說法正確（ ）

A. A球的角速度小于B球的角速度

B. A球的線速度小于B球的線速度

C. A球運動的周期小于B球運動的周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據(jù)此可知（）

A. 帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小

B. 帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小

C. 帶電質(zhì)點在P點的動能大于在Q點的動能

D. 三個等勢面中，c的電勢最高

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【題目】中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。預計2020年左右，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則(　 　)

A. 衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度

B. 衛(wèi)星a的加速度和b的加速度大小相等

C. 衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度

D. 衛(wèi)星c的周期大于24 h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑的半球形碗固定不動，其軸線垂直于水平面，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（ ）

A．球A的角速度小于球B的角速度

B．球A的線速度等小于球B的線速度

C．球A對碗壁的壓力等于球B對碗壁的壓力

D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶正電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后作直線運動．帶電粒子所受重力可忽略不計，若粒子：

A. 速度大于v0則向下偏轉(zhuǎn)

B. 帶負電則不能作直線運動

C. 速度小于v0則向下偏轉(zhuǎn)

D. 從右端水平射入時向上偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過O點且水平向右為x軸正方向。在圓心O點正上方距盤面高為h處有一個可間斷滴水的容器，從t=0時刻開始容器沿水平軌道向x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動。已知t=0時刻滴下第一滴水，以后每當前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水。則：

（1）要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應為多大？

（2）當圓盤的角速度為時，第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的距離為x，求容器的加速度a。

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【題目】某同學在“探究二力合成規(guī)律”的實驗中，將一木板豎直平行放在鐵架臺和輕彈簧所在平面的后面．裝成如圖甲所示的裝置，其部分實驗操作或分析如下,請完成下列相關(guān)內(nèi)容：

（1）在圖甲中的木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置 O；

（2）卸下鉤碼，然后將兩細繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測力計按如圖乙所示的情景將輕彈簧末端拉到同一位置 O（即圖乙中的 O 和 O′重合），記錄細繩套 AO、BO 的________及兩彈簧測力計相應的讀數(shù)．其中 B 彈簧測力計的讀數(shù)為______ N；

（3）在坐標紙上畫出兩彈簧拉力 FA、FB 的大小和方向如圖丙,并以平行四邊形作出了 FA、FB 的合力 F’ 和鉤碼對彈簧下端的拉力F的大小和方向；若已知F的大小與合力 F’的大小相等，請觀察比較可得出二力合成的規(guī)律是： _______________________________。

（4）本實驗采用的科學方法是___．

A.理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法．

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【題目】如圖所示，空間存在兩個被固定的、等量同種正點電荷M、N，在它們的連線上有A、B、C三點，已知MA=CN= NB，MA<NA。現(xiàn)有一正點電荷q，關(guān)于在電場中移動電荷q，下列說法中正確的是

A．沿半圓弧l將q從B點移到C點，電場力不作功。

B．沿曲線r將q從B點移到C點，電場力作負功。

C．沿曲線s將q從A點移到C點，電場力作正功。

D．沿直線將q從A點移到B點，電場力作正功。

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