(20分)在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点,半径为R=m, A、O两点等高,C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面
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(20分)在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点,半径为R=m, A、O两点等高,C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面
题型:不详
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(20分)在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点,半径为R=
m, A、O两点等高,C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面的距离L=
m,斜面倾角为α=45°,如图所示。有一质量m=" 500" g的带负电小环套在直杆上,所受电场力的大小等于其重力大小,小环由A点静止开始沿杆下滑,飞出C点后撞上斜面某点。(已知
≈1.4,g取10 m/s
2
)求:
(1)小环到C点的速度大小;
(2)小环由C点抛出到撞击斜面所经历的时间和撞击点与C点的距离。(保留两位有效数字)
答案
解:(1)对小环进行受力分析,并根据动能定理,
mv
2
=mg·
R+mg(1+
)R,
解得:小环到C点的速度大小v=4m/s。
(2)小环通过C点后做类平抛运动,平行斜面方向做匀速直线运动,垂直斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=
g,
由L=
at
2
,解得飞行时间t=0.20s。
x=vt=0.8m。
撞击点与C点的距离s=
=0.84m。
解析
应用动能定理和类平抛运动规律及其相关知识解答。
举一反三
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x
1
段图象为直线,
x
1
~
x
2
段图象为曲线,
x
2
~
x
3
段图象为水平直线,则下列说法正确的是
A.在0~
x
1
过程中,吊篮所受拉力均匀增大
B.在0~
x
1
过程中,吊篮的动能不断增大
C.吊篮在
x
2
处的动能可能小于
x
1
处的动能
D.在
x
2
~
x
3
过程中, 吊篮受到的拉力等于重力
题型:不详
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如图所示,两个3/4竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径
R
相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球
A
和
B
由静止释放,小球距离地面的高度分别为
h
A
和
h
B
,下列说法正确的是
A.若使小球
A
沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为5R/2
B.若使小球
B
沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为5R/2
C.适当调整
h
A
,可使
A
球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
D.适当调整
h
B
,可使
B
球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
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质量一定的物块放在水平面上,物块与水平面间的动摩擦因素不变。物块在水平力F及摩擦力的作用下沿水平面作直线运动,其速度v与时间t关系如图所示。已知第1s内合力对物块做功为W
1
,摩擦力对物块做功为W
2
。则
A.从第1s末到第3s末合外力做功为
,摩擦力做功为
B.从第4s末到第6s末合外力做功为0,摩擦力做功也为0
C.从第3s末到第7s末合外力做功为4
,摩擦力做功为4
D.从第3s末到第4s末合外力做功为
,摩擦力做功为
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现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球在运动中所受的阻力,重力加速度g取10m/s
2
。则:
⑴ 使小球刚好能在竖直平面能做完整的圆周运动,则在A点对小球做多少J的功?
⑵ 求在⑴的条件下,小球运动到最低点时绳对它的拉力大小。
⑶ 若小球从A点以V
1
=1m/s的水平速度抛出,在抛出的瞬间绳子对小球是否有拉力?如有拉力计算其大小;如没有拉力,求绳子对小球再次有拉力所经历的时间。
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如图所示,两物体A、B分别与一竖直放置的轻质弹簧的两端相连接,B物体在水平地面上,A、B均处于静止状态。从A物体正上方与A相距H处由静止释放一物体C。C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开。弹簧始终处于弹性限度内。用△E表示C与A碰撞过程中损失的机械能,用F表示C与A一起下落过程中地面对B的最大支持力。若减小C物体释放时与A物体间的距离H,其他条件不变,则
A. △E变小,F变小 B.△E不变,F变小
C. △E变大,F变大 D.△E不变,F不变
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