如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R

如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R

题型:不详难度:来源:
如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R =0.4m,一带正电荷q = 10-4C的小滑块质量为m = 0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数m = 0.2,g取10m/s2,求:

(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
答案
(1)20m(2)1.5N
解析

试题分析:(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是

滑块由释放点到最高点过程由动能定理:

代入数据得:S=20m
(2)滑块过P点时,由动能定理:

在P点由牛顿第二定律:  代入数据得:N=1.5N
点评:本题难度较小,明确通过圆周最高点的临界速度,应用动能定理主要是确定两个状态和一个过程,重力和电场力做功只与初末位置有关,与路径无关
举一反三
一个质量为1kg的弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球速度大小不变,向反方向运动。则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为(    )
A.△v =10m/s,W=0B.△v =10m/s,W=25J
C.△v =0,W=25JD.△v =0,W=0

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如图所示,质量为m的小球A沿高度为h、倾角为θ的光滑斜面从顶端由静止滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,下列说法正确的是(   )
A.落地前重力对两球做的功不等
B.落地前的瞬间两球的速度相同
C.落地前两球动能的变化量相同
D.落地前两球重力做功的平均功率相同

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如图所示,用大小为F的水平恒力,推静放在光滑水平地面A处的小物块,推至B处时物块速度为v,然后改用大小不变、方向相反的力F′推小物块,则小物块再次回到B处时的速度大小为__________,回到A处时的速度大小为_________
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用如图所示的装置可以测量物体与桌面间的动摩擦因数。物体A放在带滑轮的水平长板上,用跨过滑轮(滑轮的大小可不计)的细线将A与另一个物体B相连。开始时B离地面高度为h,A离长板右端距离也为h,从静止释放B后,B会带动A做加速运动,当B落地时A正好离开长木板,最后A也落地(A在空中运动时细线始终处于松弛状态,A、B落地后均不会反弹)。已测得A、B的质量相等,h为已知,手边只有刻度尺一个测量工具。

(1)为获得A离开长板时的速度,实验中还需要测量的物理量有:_______________和__________________。(写出具体的物理量名称及其符号)
(2)物体A与长板间的动摩擦因数为_______________。(用题目中已知的物理量和还需测量物理量的符号表示)
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,箱子a连同固定在箱子底部的竖直杆b的总质量M=10kg。箱子内部高度H=3.6m,杆长h=2.0m,杆的顶端为Q点。另有一内孔略大于直杆截面的铁环从箱子顶部P点以v0=4m/s的初速度落下,正好套在杆上沿杆运动,铁环第一次被箱子底部弹起后恰好能重新返回到P点,小铁环的质量为m=2kg。(不计铁环与箱底碰撞时的能量损失,g取10m/s2

(1)求在沿杆运动的过程中,铁环受到的摩擦力f大小是多少?
(2)设铁环在t0=0时刻释放,t1时刻第一次到达Q点,t2时刻第一次到达杆底部,t3时刻第二次到达Q点,t4时刻恰好回到P点。请在图(b)给定的坐标中,画出0~t4时间内箱子对地面压力的变化图像;
(3)求从开始下落到最终停止在箱底,铁环运动的总路程s是多少?
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