如图所示,ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑竖直轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量为10g,带电量1.0
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如图所示,ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑竖直轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量为10g,带电量1.0
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,ABCD是放在E=1.0×10
3
V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑竖直轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量为10g,带电量1.0×10
-4
C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动,求:
(1)它运动到C点速度多大?此时对轨道的压力多大?
(2)要使小球运动到D点,小球开始运动的位置A’至少离B点多远?
答案
(1)小球从A经B到C的过程中,电场力做功,克服重力做功,根据动能定理得:
qE(
s
AB
+R)-mgR=
1
2
m
v
c
2
代入数据,解得
v
c
=
3
m/s
.
根据牛顿第二定律:
N-qE=m
v
c
2
R
则
N=qE+m
v
c
2
R
=0.1+0.3N=0.4N
根据牛顿第三定律小球对轨边C点的压力为O.4N
答:小球运动到C点的速度为
3
m/s
.
(2)小球能通过最高点的最小速度v
D
,这时轨道对小球的压力为零,由牛顿第二定律得
mg=m
v
D
2
R
解得
v
D
=
gR
=1m/s
由动能定理得:
qE
s
A′B
-mg•2R=
1
2
m
v
D
2
解得:s
A′B
=0.25m.
答:小球开始运动的位置A’至少离B点0.25m.
举一反三
在水平地面上有一个质量为6.0kg的物体,在一个与水平地面成37°的斜向右下方推力F=50N作用下,由静止开始运动,2s内物体通过的位移为10m.求:物体与地面间的动摩擦因数.(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8.结果取两位有效数字)
题型:不详
难度:
|
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质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度大小为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度大小为a′,则( )
A.a′=a
B.a′<2a
C.a′>2a
D.a′=2a
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一质量为2kg的小球从斜面顶点A由静止开始向下运动,经过斜面底端B点后在水平面上运动,最后停止在C点.已知斜面长为18m,斜面的倾角为37°,小球与斜面、水平面的动摩擦因数均为0.25,g=10m/s
2
,sin37°=0.6,不计小球从斜面进入水平面时机械能的损失.求:
(1)小球通过B点时的速度大小.
(2)小球在水平面上运动的位移大小.
题型:不详
难度:
|
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一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×10
3
kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s
2
.达到额定功率后,汽车保持功率不变又加速行驶800m,此时获得最大速度,然后匀速行驶.取g=10m/s
2
,试求:
(1)汽车的最大行驶速度;
(2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.
题型:不详
难度:
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汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F和加速度a的变化情况是( )
A.F逐渐减小,a也逐渐减小
B.F逐渐增大,a却逐渐减小
C.F逐渐减小,a却逐渐增大
D.F逐渐增大,a也逐渐增大
题型:奉贤区一模
难度:
|
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