如圖所示，離地H高處有一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于場強(qiáng)按E=E0—kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直絕緣墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，已知μqE0＞mg。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)物體下滑后脫離墻面，此時速度大小為，最終落在地面。

（1）在下圖中畫出反映摩擦力f隨時間t變化的圖線，并計算物體克服摩擦力所做的功。
（2）試分析物體從t=0開始的運動情況，并計算物體從t=0開始至落地的總時間。

（1）
；；
（2）+

解析試題分析：（1）物體開始運動時有：
則有：         （2分）
離開墻壁時，即：，解得 （2分）
摩擦力隨時間的變化如圖所示：

根據(jù)動能定理得：   （2分）
解得： （1分）
（2）從至時間內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài) （1分）
從至時間內(nèi)物體處于變加速直線運動   （1分）
從至落地物體處于變加速曲線運動（或豎直方向勻加速直線運動，水平方向變加速直線運動）（2分）
離開墻壁過程在豎直方向 （2分）
解得=  （2分）
∴t總=t2+t3=+
考點：動能定理、摩擦力、運動的合成分解

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下，由靜止開始從A點開始做勻加速直線運動，當(dāng)小物塊運動到B點時撤去F，小物塊沿半圓軌道運動恰好能通過D點，已知AB間的距離為3m,重力加速度。求：

（1）小物塊運動到B點時的速度；
（2）小物塊離開D點后落到地面上的點與B點之間的距離。
（3）小物塊在水平面上從A運動到B的過程中克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，一束電子從靜止開始經(jīng)的電場加速后，從水平放置的一對平行金屬板正中間水平射入偏轉(zhuǎn)電場中，若金屬極板長L＝0.05m，兩極板間距d＝0.02m ，求：兩板間至少要加多大的電壓 才能使電子不飛出電場

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10m/s的初速度沖向高臺，然后以v＝7.5m/s的速度從高臺飛出。若摩托車沖向高臺的過程中以P＝1.8kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t＝16s，人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102kg，臺高h(yuǎn)＝5.0m．不計空氣阻力，取g＝10m/s2。求：

（1）摩托車落地時速度的大小；
（2）摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)如圖，質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點），以初速度v0=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質(zhì)量M=30kg、高h(yuǎn)=0.8m的小車的左端，當(dāng)車向右運動了距離d時（即A處）雙方達(dá)到共速�，F(xiàn)在Ａ處固定一高h(yuǎn)=0.8m、寬度不計的障礙物，當(dāng)車撞到障礙物時被粘住不動，而貨物繼續(xù)在車上滑動，到A處時即做平拋運動，恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動，已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。
（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

(1)車與貨物共同速度的大小v1；
(2)貨物平拋時的水平速度v2；
(3)車的長度Ｌ與距離d．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質(zhì)點）置于斜面的中點D，整個空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=2×l05N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大�。�
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達(dá)到左端的最遠(yuǎn)點離B點的距離；
（3）滑塊運動的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某游樂場中一種玩具車的運動情況可以簡化為如下模型：豎直平面內(nèi)有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點，如圖所示。質(zhì)量m=100kg的滑塊（可視為質(zhì)點）從水平軌道上的 P 點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發(fā)沿軌道AC運動，恰好能到達(dá)軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m，圓軌道BC的半徑R=3m，滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。（g取10m/s2)求：

（1）恒力F的大小．
（2）滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離
（3）滑塊在水平軌道AB上運動經(jīng)過的總路程S．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF，他們的圓心角均為90°，半徑均為R。一質(zhì)量為m ，上表面長也為R的小車靜止在光滑水平面CD上，小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質(zhì)量為m的物體（大小不計）從軌道AB的A點由靜止下滑，由末端B滑上小車，小車在摩擦力的作用下向右運動。當(dāng)小車右端與壁DE剛接觸時，物體m恰好滑動到小車右端且與小車共速。小車與DE相碰后立即停止運動但不粘連，物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF，以后又滑下來沖上小車。求：

（1）物體從A點滑到B點時的速率；
（2）物體與小車之間的滑動摩擦力；
（3）水平面CD的長度；
（4）當(dāng)物體再從軌道EF滑下并滑上小車后，如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱�，最后物體m停在小車上的Q點，則Q點距小車右端的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積。

（1）寫出E－r曲線下面積的單位；
（2）已知帶電球在r≥R處的場強(qiáng)E=kQ／r2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?
（3）求球心與球表面間的電勢差△U；
（4）質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處?

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同步練習(xí)冊答案