如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=
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如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=
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如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×10
4
N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10
-4
C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知s
AB
=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10m/s
2
)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;
(2)带电体最终停在何处.
答案
解(1)设带电体到达C点时的速度为v,从A到C由动能定理得:
qE(s
AB
+R)-μmgs
AB
-mgR=
1
2
mv
2
解得:v=10m/s
(2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得:
-mgh-μqEh=0-
1
2
mv
2
解得h=
5
3
m
在最高点,带电体受到的最大静摩擦力:F
fmax
=μqE=4N,重力G=mg=2N,因为G<F
fmax
所以带电体最终静止在与C点竖直距离为
5
3
m处.
答:(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度为10m/s;
(2)带电体最终停在与C点竖直距离为
5
3
m处.
举一反三
如图,A.B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板
d
2
的N点时速度恰好为零.(重力加速度为g)求:
(1)带电质点的电荷量,并指出其带电性质;
(2)在保持与电源相连的情况下,A板往下移
d
4
的距离.质点仍从O点由静止自由下落,求质点下落速度为零时距B板的距离.
题型:不详
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运动员把质量是500g的足球由静止踢出后,某人观察它在空中的运动情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s,请你根据这个估计运动员在踢足球时对足球做的功为( )
A.100J
B.150J
C.0J
D.200J
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如图所示,质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上,斜面体B的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为L,则在此匀速运动的过程中斜面B对物体A所做的功为( )
A.0
B.mgL
C.
FLm
M+m
D.以上说法均错误
题型:不详
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A、B两物体放在光滑水平面上,分别在相同的水平恒力F作用下,由静止开始通过位移相同的S,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中( )
A.A获得的动能较大
B.B获得的动能较大
C.A、B获得的动能一样大
D.无法比较A、B获得的动能大小
题型:不详
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质量是1kg的足球以2m/s的速度向运动员飞来,它的动能是______.随后运动员用头顶飞它时它的速度为3m/s,运动员对足球做的功是______.
题型:不详
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