(12分)如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi).直桿MN、PQ水平且足夠長(zhǎng),MNAP段是光滑的(其中A點(diǎn)是半圓環(huán)的中點(diǎn)),PQ段是粗糙的.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電+q的小環(huán)甲(可視為質(zhì)點(diǎn))套在MN桿上,它所受電場(chǎng)力為其重力的0.5倍.將小環(huán)甲從N點(diǎn)左側(cè)8R處由靜止開始釋放,如圖,且知小環(huán)甲與直桿PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<0.5,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等),求:

(1)小環(huán)甲從N點(diǎn)左側(cè)8R處由靜止開始釋放后,第一次經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小。

(2)小環(huán)甲在水平桿PQ上運(yùn)動(dòng)的總路程

(12分)參考解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):

(1)設(shè)甲到N點(diǎn)的速度為v,由動(dòng)能定理有:

        (4分)

      (2分)

(2)因μ<0.5,最終甲在P點(diǎn)的速度等于0,對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,由動(dòng)能定理:

(4分)

            (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?椒江區(qū)模擬)甲、乙、丙三個(gè)小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲乙在同一條豎直線上,甲丙在同一條水平線上,水平面的P點(diǎn)在丙的正下方,在同一時(shí)刻,甲乙丙開始運(yùn)動(dòng),甲以水平速度v0做平拋運(yùn)動(dòng),乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),丙做自由落體運(yùn)動(dòng),則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E.一絕緣彎桿由兩段直桿和一半徑R=1.6m的四分之一圓弧桿MN組成,固定在豎直面內(nèi),兩直桿與圓弧桿的連接點(diǎn)分別是M、N,豎直桿PM和水平桿NQ均足夠長(zhǎng),PMN段光滑.現(xiàn)有一質(zhì)量為m1=0.2kg、帶電荷量為+q的小環(huán)套在PM桿上,從M點(diǎn)的上方的D點(diǎn)靜止釋放,恰好能達(dá)到N點(diǎn).已知q=2×10-2C,E=2×102N/m.g取10m/s2
(1)求D、M間的距離h1=?
(2)求小環(huán)第一次通過圓弧桿上的M點(diǎn)時(shí),圓弧桿對(duì)小環(huán)作用力F的大?
(3)小環(huán)與NQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)將小環(huán)移至距離M點(diǎn)上方h2=14.4m處由靜止釋放,環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.問經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間,小環(huán)在水平桿NQ上運(yùn)動(dòng)通過的總路程s1=

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,甲、乙、丙三小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲、乙在同一條豎直直線上,甲、丙在同一條水平線上,P點(diǎn)在丙球正下方.某時(shí)刻,甲、乙、丙同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),甲以水平速度v0平拋,乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),丙做自由落體運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

甲、乙、丙三個(gè)小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲、丙在同一條水平線上、間距為s,乙、丙在同一條豎直線上、間距為h.三球在同一時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng),甲以初速度v做平拋運(yùn)動(dòng),乙以初速度v做豎直上拋運(yùn)動(dòng),丙做自由落體運(yùn)動(dòng),且v
gh
2
,下列情況可能會(huì)發(fā)生的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?四川)在如圖所示的豎直平面內(nèi),物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,分別靜止于傾角θ=370的光滑斜面上的M點(diǎn)和粗糙絕緣水平面上,輕繩與對(duì)應(yīng)平面平行.勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在0點(diǎn),一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連,彈簧處于原長(zhǎng),輕繩恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面處于場(chǎng)強(qiáng)E=5×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg,B所帶電荷量q=+4×l0-6C.設(shè)兩物體均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,繩不可伸長(zhǎng),彈簧始終在彈性限度內(nèi),B電量不變.取g=lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求B所受靜摩擦力的大小;
(2)現(xiàn)對(duì)A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).A從M到N的過程中,B的電勢(shì)能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿豎直方向,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.求A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)拉力F的瞬時(shí)功率.

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