(20分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,,.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小
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(20分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,,.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小
题型:不详
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(20分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,
,
.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与
所在平面平行,现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带点小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)无电场时,小球运动为平抛运动,设初速度为
,则有
水平方向
竖直方向
解得时间
竖直方向速度
经过A点的速度为
初动能
,A点的动能
即
(2)从O点到A点,没有加电场时,根据动能定理有
得
加电场后通过A点根据动能定理则有
联立可得
加电场后恰好通过B点,根据动能定理则有
联立可得
整理可得
设直线OB上面的M点与A点等电势,如下图
根据匀强电场中沿任意一条直线电势都均匀变化,所以有
根据MA电势相等该条直线即为匀强电场的等势面,那么垂线OC与MA垂直即为电场线,设电场线与OB的夹角为
,则有
根据正电荷从O到B电场力做正功,判断电场方向与竖直方向成
夹角斜向右下方
根据从O到A电场力做功
整理可得
举一反三
一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度
,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速
,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
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在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,她们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为
A.
B.
C.
D.
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如图,宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔,其下沿离地高h=1.2m,离地高H=2m的质点与障碍物相距
。在障碍物以v
0
=4m/s匀速向左运动的同时,质点自由下落。为使质点能穿过该孔,L的最大值为
m;若L=0.6m,
的取值范围是
m。(取g=10m/s
2
)
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以初速度V
0
竖直上抛一个小球,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法错误的是( )
A.小球到达最高点所用的时间为
B.小球上升的最大高度为
C.小球回到抛出点时的速度大小为V
0
D.小球回到出发点所用的时间为
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平抛运动的物体( )
A.空中运动时间由初速度和下落高度共同决定
B.空中运动时间只由下落高度决定
C.水平射程由下落高度和初速度共同决定
D.水平射程只由初速度决定
题型:不详
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