如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电力线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M.若让轻
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如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电力线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M.若让轻
题型:普陀区二模
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如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电力线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M.若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置,带电小球克服电场力做的功为( )
A.
1
2
M
B.
3
3
M
C.
3
2
M
D.
3
M
答案
根据题意得:
M
1
=F
1
•L
1
=Eq
d
2
sinα
M
2
=F
2
•L
2
=Eq
d
2
sinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动,则总力矩M=M
1
+M
2
=Eqdsin60°①;
电场力对带正电的小球做负功,则带正电的小球克服电场力做功W
1
=qE
1
2
(1-cosα).电场力对带负电的小球做负功,则带负电的小球克服电场力做功W
2
=qE
1
2
(1-cosα).
所以转动中带电小球克服电场力做功为W=W
1
+W
2
=qEl(1-cos60°)②.
由①②解得:W=
3
3
M
故选B
举一反三
如图所示,一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是:①球棒对垒球的平均作用力大小为1260N ②球棒对垒球的平均作用力大小为360N ③球棒对垒球做的功为126J ④球棒对垒球做的功为36J( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
题型:不详
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如图(1)所示,A、B叠放在光滑水平面上,A、B一起运动的速度为v
0
,现对B施加水平向右的力F,F随时间t的变化的图线如图(2),取向右为正,若A、B在运动过程中始终相对静止,则以下说法正确的是( )
A.t时刻,A、B的速度最小
B.0~2t时间内,力F对A、B做负功
C.t~2t时间内,A所受的摩擦力的冲量方向向右
D.t时刻,A、B之间无相对滑动趋势
题型:不详
难度:
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如图所示,静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列,质量均为m,人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰,三车以共同速度又运动了距离L时停止.车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍,重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞时间很短,忽略空气阻力,求:
(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功;
(2)人给第一辆车水平冲量的大小;
(3)第一次与第二次碰撞系统功能损失之比.
题型:重庆
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某人从4m深的水井中,将50N的水桶匀速提至地面,又提着水桶在水平地面上匀速行走了12m,在整个过程中,人对水桶所做的功为( )
A.800J
B.600J
C.200J
D.-200J
题型:不详
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跳水运动员从高于水面H=10m的跳台自由落下,身体笔直且与水面垂直.假设运动员的质量m=50kg,其体型可等效为一长度L=1.0m、直径d=0.30m的圆柱体,略去空气阻力.运动员落水后,水的等效阻力f作用于圆柱体的下端面,f的量值随落水深度Y变化的函数曲线如图所示. 该曲线可近似看作椭圆的一部分,该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和Of重合.运动员入水后受到的浮力F=ρgV (V是排开水的体积)是随着入水深度线性增加的.已知椭圆的面积公式是S=πab,水的密度ρ=1.0×10
3
kg/m
3
,g取10m/s
2
.
试求:
(1)运动员刚入水时的速度;
(2)运动员在进入水面过程中克服浮力做的功;
(3)为了确保运动员的安全,水池中水的深度h至少应等于多少?
题型:不详
难度:
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