如图甲所示,水平面被竖直线PQ分为左右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场.右部分粗糙,一质量为m=2kg,长为L的绝缘体制成的均匀带电的
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如图甲所示,水平面被竖直线PQ分为左右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场.右部分粗糙,一质量为m=2kg,长为L的绝缘体制成的均匀带电的
题型:不详
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如图甲所示,水平面被竖直线PQ分为左右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场.右部分粗糙,一质量为m=2kg,长为L的绝缘体制成的均匀带电的直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为S=3m,给棒一个水平向左的初速v0,并以此时作为时间的起点,棒在最初2秒的运动图象如图乙所示.2秒末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电量为λ=0.1C/m,取重力加速度g=10m/s
2
.
求:(1)直棒的长度;(2)匀强电场的场强E;(3)直棒最终停在何处?
答案
(1)由图信息可知棒加速度a=0.5m/s
2
,初速v
0
=2.5m/s,设棒2内秒位移为L
1
,则s=v
0
t-
1
2
at
2
=4m
而棒B端恰进电场,则棒长L=L
1
-S=1m
即直棒的长度为1m.
(2)由图可知棒进入电场后加速度不变,棒受到向右的电场力和减少的摩擦力应该相等.设棒进入电场x,则有
xλE=
x
L
mgμ 而 a=μg 所以 E=
mgμ
λL
=10N/C
即匀强电场的场强E为10N/C.
(3)棒全过程均做匀减速运动,B端恰进入电场时的速度V
1
,由图可知V
1
=1.5m/s.
穿出电场过程
λEL
2
-
mgμ
2
L=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
1
2
得v
2
=1.5m/s
再返回至PQ处时仍为1.5m/s
所以继续滑行距离S
2
满足:2μgS
2
=V
2
2
得S
2
=2.25m
所以直棒最终停下时,A端离PQ2.25m.
举一反三
一个物体从长9m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始滑下,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,求物体滑到斜面底端时所用的时间和速度.
题型:不详
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如图所示,质量为2kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为10N,与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体4s末速度多大?若4s后将拉力F撤去,再经几秒物体停下?(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
题型:不详
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|
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如图所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t,则( )
A.当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定大于t
B.当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t
C.当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t
D.当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定小于t
题型:不详
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如图所示,水平地面上质量为M=3kg的物块,在大小为F=16N、方向与水平方向成θ=37°的拉力作用下沿地面向右作匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ=
1
3
,(g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)木块的加速度大小.
(2)若不改变拉力的方向,只改变拉力的大小,求出物体沿水平地面做匀加速直线运动,拉力大小与木块加速度的函数表达式.(设木块与地面间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力)
(3)求上述条件下拉力的取值范围,并以拉力大小为纵坐标,以木块的加速度为横坐标,在坐标系作出它们的图象.
题型:不详
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测速仪安装有超声波发射和接受装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始作匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时,AB相距355m,已知声速为340m/s.则从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号用时为______s,汽车的加速度大小为______m/s
2
.
题型:不详
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