如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上.某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动.已知滑块与MN之间的

如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上.某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动.已知滑块与MN之间的

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上.某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动.已知滑块与MN之间的距离为d,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:
(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;
(2)滑块停止时与MN间的距离x.
答案
(1)根据牛顿第二定律有:
qE-f=ma

mg-N=0

又因为:f=μN
所以有:a=
qE-μmg
m

(2)小物块在整个运动过程中,根据动能定理有:
(qE-μmg)d-μmgx=0-0
所以:x=
(qE-μmg)d
μmg

答:(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小为
qE-μmg
m

(2)滑块停止时与MN间的距离x=
(qE-μmg)d
μmg
举一反三
如图所示,长为L的木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的物体,现缓慢抬高A端,使木板以左端为轴在竖直面内转动,当木板转到与水平面成α角时物体开始滑动,此时停止转动木板,物体滑到木板底端时的速度为v,则在整个过程中(  )
A.支持力对物体做功为0
B.摩擦力对物体做功为mgLsinα
C.摩擦力对物体做功为
1
2
mv-mgLsinα
D.木板对物体做功为
1
2
mv2

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如图所示,V形细杆AOB能绕其对称轴OO′转到,OO′沿竖直方向,V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°.两质量均为m=0.1kg的小环,分别套在V形杆的两臂上,并用长为l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的轻质细线连结,环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍.当杆以角速度ω转到时,细线始终处于水平状态,取g=10m/s2
(1)求杆转动角速度ω的最小值;
(2)将杆的角速度从(1)问中求得的最小值开始缓慢增大,直到细线断裂,写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式;
(3)求第(2)问过程中杆对每个环所做的功.
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物体在斜坡上A处由静止开始滑下,如图所示.滑到B处后又沿水平直路前进到C处停下.如果物体在A处以一定的初速度v0=10m/s滑下,求物体停下处D距C多远?斜坡AB与直路BC用一段极短的圆弧连接,物体可视为质点且与路面的摩擦系数处处相同为μ=0.5.(g=10m/s2
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某物体以初动能E0从倾角θ=37°的斜面底部A点沿斜面上滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体滑到B点时动能为E,滑到C点时动能为0,物体从C点下滑到AB中点D时动能又为E,则下列说法正确的是(已知|AB|=s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )
A.BC段的长度为
s
4
B.BC段的长度为
s
8
C.物体再次返回A点时的动能为
E0
4
D.物体再次返回A点时的动能为
E0
5

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如图1所示,AB段是一段光滑的水平轨道,轻质弹簧一端固定在A点,放置在轨道AB上,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道,有一个质量m=0.1kg的小滑块,紧靠在被压紧的弹簧前,松开弹簧,物块被弹出后恰好能通过C点,(g取10m/s2

求:(1)弹簧被压紧时的弹性势能;
(2)保持弹簧每次的压缩量相同,让物块的质量在
1
4
m
至m之间变化,求物块从C点飞出后在水平轨道上落点的范围;
(3)保持物块的质量m不变,改变每次对弹簧的压缩量,设小滑块经过半圆弧轨道C点时,轨道对小滑块作用力的大小为FN,试研究FN与弹簧的弹性势能EP的函数关系,并在坐标纸上作出FN-EP图象.
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