2.如圖所示,絕緣斜面上相距d=50cm的兩點(diǎn)固定著兩個(gè)絕緣的彈性擋板,斜面傾角θ=37°,斜面上方存在著平行斜面向上的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E=5.0×104N/C,現(xiàn)有質(zhì)量m=20g、電荷量q=4×10-6C的帶正電物塊由斜面中點(diǎn)以$\sqrt{6}$m/s的速度平行斜面向下滑動(dòng),物塊與彈性擋板碰撞過程不損失機(jī)械能,碰撞后以等大速度反向運(yùn)動(dòng),整個(gè)過程物塊所帶的電荷量不變,已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求物體在斜面上通過的路程.

分析 通過分析物塊的受力情況,判斷其運(yùn)動(dòng)情況,確定出物塊最終停止的位置,再對整個(gè)過程,運(yùn)用動(dòng)能定理求解總路程.

解答 解:物塊運(yùn)動(dòng)過程中所受的滑動(dòng)摩擦力大小為 f=μmgcos37°=0.4×0.02×10×0.8N=0.064N.
電場力 F=qE=4×10-6×5.0×104N=0.2N,重力沿斜面向下的分力 G′=mgsin37°=0.12N
因?yàn)镕>f+G′,可知,物塊在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不斷損失,最終停在上板處.
對整個(gè)過程,由動(dòng)能定理得:
   F$•\fracdfnbb1n{2}$-mg$\fracdppzt7x{2}$sin37°-fS=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入解得總路程 S=1.25m
答:物體在斜面上通過的路程是1.25m.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要正確分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況,確定出最終的位置.列式時(shí)要注意重力和電場力與路徑無關(guān),而滑動(dòng)摩擦力做功與總路程有關(guān).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖乙所示的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0=19.00cm,點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm,點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm,g取9.8/s2

(1)下列做法正確的有AD
A.圖甲中的兩限位孔必須在同一豎直線上
B.實(shí)驗(yàn)中需要測量出重錘的質(zhì)量
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用密度較大的重錘
(2)若重錘質(zhì)量為m.選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒.重物減少的重力勢能是2.68mJ,打下C點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能是2.59mJ.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)實(shí)驗(yàn)中,重物減小的重力勢能總是略大于增加的動(dòng)能,寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是重物受到的空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦阻力.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,若用能量為10.5eV 的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子,則氫原子( 。
A.能躍遷到n=2 的激發(fā)態(tài)上去B.能躍遷到n=3 的激發(fā)態(tài)上去
C.能躍遷到n=4 的激發(fā)態(tài)上去D.不能躍遷到任何一個(gè)激發(fā)態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.物體做單向直線運(yùn)動(dòng),用正、負(fù)號(hào)表示方向的不同,根據(jù)給出的初速度v0和加速度a的正負(fù),下列對運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( 。
A.v0>0,a<0,物體的速度越來越大B.v0<0,a<0,物體的速度越來越大
C.v0<0,a>0,物體的速度越來越大D.v0>0,a>0,物體的速度越來越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段對接與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切.點(diǎn)A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面.一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力.
(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對其所做的功Wf;
(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),又因?yàn)槭艿轿⑿_動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h.(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.以10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個(gè)物體,忽略空氣阻力,g取10m/s2,以初速度方向?yàn)檎较,畫出該物體運(yùn)動(dòng)的a-t,v-t圖象如圖所示,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

14.如圖所示,紙面內(nèi)兩根足夠長的細(xì)桿ab,cd都穿過小環(huán)M,桿ab兩端固定,桿CD可以在紙面內(nèi)繞過d點(diǎn)并與紙面垂直的定軸轉(zhuǎn)動(dòng),若桿cd從圖示位置開始,按照圖中箭頭所示的方向,以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng),則小環(huán)M的加速度( 。
A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增加后減小D.先減小后增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一勁度系數(shù)為k=500N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=5kg、mB=3kg的物體A、B.物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上,現(xiàn)要加一豎直向上的力F在上面物體A上,使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2,求此過程中所加外力F的最大值和最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.三個(gè)α粒子在同一點(diǎn)沿同一方向同時(shí)垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場,出現(xiàn)了如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中a打在板上,b剛好飛出電場,c飛出電場,由此可判斷( 。
A.在b飛離電場的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
B.b和c同時(shí)飛離電場
C.進(jìn)入電場時(shí),c的速度最大,a的速度最小
D.動(dòng)能的增加值c最小,b其次,a最大

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