如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为
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如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为
题型:不详
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如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,已知重力加速度为g求:
(1)小球的初速度;
(2)应加电场的场强大小;
(3)小球落地时的动能.
答案
(1)由题意知,小球落到管口时的水平速度为零,速度方向竖直向下,设从抛出到管口的运动时间为t.对小球从抛出到管口的过程,竖直方向上小球做自由落体运动,则有:
h=
1
2
gt
2
,
水平方向上粒子做匀减速运动,减速至0,则有:
s=
v
0
2
t,
联立解得:v
0
=s
2g
h
.
(2)水平方向上电场力做的功等于小球的动能变化,根据动能定理有:
qE•s=
1
2
mv
20
,
解得:E=
mgs
hq
(3)小球落地时只具有竖直方向的速度,根据动能定理得:
小球落地时的动能:E
k
=mg•2h=2mgh
答:(1)小球的初速度为s
2g
h
.
(2)应加电场的场强大小为
mgs
hq
.
(3)小球落地时的动能为2mgh.
举一反三
质量m=1kg的小球,从距离水面为5m处自由释放,到达水中的最大深度为5m.(g取10m/s
2
)求:
(1)不考虑空气阻力,物体到达水面的速度多大?
(2)若水对小球的阻力F恒定,则F多大?
题型:不详
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两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同,它们以相同的初动能开始沿水平面滑动,以下说法中正确的是( )
A.质量小的物体滑行的距离较长
B.质量大的物体滑行的距离较长
C.在整个滑动过程中,质量大的物体克服摩擦阻力做功较多
D.在整个滑动过程中,两物体克服摩擦阻力做功相同
题型:不详
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某人在倾角为30°的斜面上用平行于斜面的力,把静止在斜面上质量为2kg的物体,沿斜面向下推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知斜面体始终未动,物体与斜面间的动摩擦因数为
3
3
,g取10m/s
2
,则在这个过程中( )
A.支持力做功为20
3
J
B.当物体速度为1m/s时,物体重力做功的瞬时功率为10W
C.物体克服摩擦力做功
40
3
3
J
D.物体重力势能减小20J
题型:不详
难度:
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风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力,如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v
0
=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F
1
=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F
2
=0.10N(图中未画出).试求:
(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;
(2)小球回到x轴上时的动能大小.
题型:不详
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如图所示,一小滑块(体积很小,可视为质点)从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小滑块离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.6m,水平轨道AB长为L
1
=2m,BC长为L
2
=4m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s
2
.
(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点的初速度?
(2)若小滑块既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小滑块在A点的初速度的范围是多少?
题型:不详
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