如图所示,质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C,从半径为0.3m光滑的14圆弧滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的动摩擦因数为
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如图所示,质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C,从半径为0.3m光滑的14圆弧滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的动摩擦因数为
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如图所示,质量为0.2kg的物体带电量为4×10
-4
C,从半径为0.3m光滑的
1
4
圆弧滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,整个装置处于E=10
3
N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:
(1)E水平向左;
(2)E竖直向下.(g取10m/s
2
)
答案
(1)当E水平向左时:
初速度和末速度都为0,由动能定理得:外力做的总功为0
即mgR-F
f
x-qE(R+x)=0
其中F
f
=mgμ
所以x=
mgR-qER
mgμ+qE
=0.4m
(2)当E竖直向下时,由动能定理,初速度和末速度都为0,所以外力做的总功为0
即mgR-F
f
x+qER=0
其中F
f
=(mg+qE)μ
所以x=
mgR+qER
(mg+qE)μ
=0.75m
答:(1)当E水平向左时物体在水平面上滑行的距离为0.4m
(2)当E竖直向下时物体在水平面上滑行的距离为0.75m
举一反三
如图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M=0.18kg,高L=0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h=0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点).现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,小石块P上升的最大高度恰好与ab相平.求:
①拉力F的大小;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功.(取g=10m/s
2
,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计).
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如图所示,圆心角为90°的光滑圆弧形轨道,半径为1.6m,其底端切线沿水平方向.长为
16
3
5
m
的斜面,倾角为60°,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下,物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度取10m/s
2
,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小;(2)直杆的长度为多大.
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如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q,运动的轨迹如图中虚线所示.它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A点到OC的竖直高度为h.已知带电小球通过B点时的速度为v,求:
(1)带电小球通过C点时速度大小;
(2)带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功.
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如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度
v=
3gh
匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;
(3)求出O、D间的距离.
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置于粗糙水平面上的一物体,在大小为5N的水平推力作用下,从静止开始运动,4s后撤去该力,物体最终停止,整个运动过程的v-t图象如图所示.下列物理量中,可以根据上述已知条件求出的有( )
A.物体与水平面间的动摩擦因数
B.物体在整个运动过程中平均速度的大小
C.物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功
D.整个运动过程的时间
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