如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R, 下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中. 现有一质量为m、带

如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R, 下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中. 现有一质量为m、带

题型:不详难度:来源:
如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R, 下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中. 现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达B点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时的速度大小和受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.
答案
(1)设滑块到达B点时的速度为v,由动能定理有
                 
而  
解得                                           
(2)设滑块到达C点时速度为,受到轨道的作用力大小为F,则
 得:
                            
解得                                           
(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道DG间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小(设为vn),则有
                                 
解得       
解析

举一反三
(12分)如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道置于同一竖直平面上(R>r),两圆形轨道之间用一条水平粗糙轨道CD连接,轨道CD与甲乙两个圆形轨道相切于C、D两点。现有一小球以一定的速度先滑上甲轨道,绕行一圈后通过轨道CD再滑上乙轨道,绕行一圈后离开乙轨道。已知小球在甲轨道最高点处对轨道的压力等于球的重力,在乙轨道运动时恰好能过最高点。小球与轨道CD间的动摩擦系数为μ,求(1)小球过甲、乙轨道的最高点时的速度V1 V2(2)水平CD段的长度L。  
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(12分)如图所示,半径为的光滑圆形轨道竖直固定放置,质量为的小球在圆形轨道内侧做圆周运动.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力.已知当地的重力加速度大小为,不计空气阻力.
 
试求:
(1)小球通过轨道最高点时速度的大小;
(2)小球通过轨道最低点时角速度的大小;
(3)小球通过轨道最低点时受到轨道支持力的大小.
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在某驾校的训练场地上,有一段圆弧形坡道,如图示,若将同一辆车先后停放在a点和b点,下述分析和比较正确的是       (   )
A.车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力
B.车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受的摩擦力
C.车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力
D.车在a点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力

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.如图所示,一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶,由于轮胎太旧,途中“放了炮”,你认为在图中A、B、C、D四处,“放炮”可能性最大处是(  )

A.A处
B.B处
C.C处
D.D处
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上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000m,近距离用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1300m。一名质量50kg的乘客坐车以360km/h的不变速率随车驶过半径2500m弯道,下列说法正确的是  (      )
A.乘客受到的向心力大小约为250N
B.乘客受到来自车厢的力大小约为200N
C.乘客受到来自车厢的力大小约为N
D.弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适

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