如圖,固定在地面上的光滑斜面與粗糙水平軌道通過一小段光滑圓弧在C點相接,水平軌道的右側與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓形軌道在B相切,整個裝置處在豎直向下的勻強電場中,電場強度大小為E=105N/C。質量為m=1kg、帶電量q=+5×10-5C的小物塊從斜面上某點由靜止出發(fā),經過t=43s滑到底端。已知斜面傾角為30°,小物塊與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.2,水平軌道的長度為s,g=10m/s2。所有軌道均為絕緣軌道物塊視為質點,電荷量保持不變,忽略空氣阻力。求:
(1)小物塊滑到斜面底端的速度大??;
(2)若物塊恰好能通過半圓形軌道最高點D,求水平軌道的長度s及該過程中物塊通過半圓軌道最低點B點時對軌道的壓力。
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【考點】物體在圓形豎直軌道內的圓周運動;動能定理的簡單應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:76引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,在電場強度大小E=2×103V/m、豎直向上的勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點相切,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點,P為QN圓弧的中點。一電荷量q=1×10-4C、質量m=10g帶負電的滑塊(視為質點)與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.2,位于N點右側d=3m的M處,取重力加速度大小g=10m/s2,不計空氣阻力。
(1)若滑塊剛好能到N處,求其初速度大小v0;
(2)若滑塊恰能運動到半圓軌道的最高點Q,求其在水平軌道上的落點到N點的距離x;
(3)求滿足(2)條件的滑塊通過P點時對軌道的壓力大小F。發(fā)布:2024/10/22 2:0:1組卷:43引用:7難度:0.5 -
2.如圖所示,軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內做圓周運動的條件的簡易裝置,A到水平桌面的高度為H,最低點B處的入、出口靠近但相互錯開,C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點,DE部分水平,且恰好與圓形軌道的圓心O1等高,水平桌面上的點O2位于E點的正下方。經過多次實驗發(fā)現,將一質量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放,小球恰能通過C點沿軌道運動,不計小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。(g=10m/s2)
(1)求出A到水平桌面的高度H;
(2)求出小球在B點對圓軌道壓力的大小;
(3)若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由靜止釋放,到達E點離開軌道后落在水平桌面上,求落點與O2之間的水平距離x。發(fā)布:2024/10/23 4:0:1組卷:102難度:0.7 -
3.如圖所示,豎直平面內有一半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道,其底端B與光滑絕緣水平軌道相切,整個系統(tǒng)處在豎直向上的勻強電場中,一質量為m,帶正電的小球以v0的初速度沿水平面向右運動,通過圓形軌道恰能到達圓形軌道的最高點C,從C點飛出后落在水平面上的D點,試求:
(1)小球到達C點時的速度vc;
(2)BD間的距離s;
(3)小球通過B點時對軌道壓力N。發(fā)布:2024/10/19 15:0:1組卷:45引用:1難度:0.5