分析 (1)根據(jù)機(jī)械能守恒求出小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對它的支持力.
(2)滑塊滑上小車后,小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若兩者速度相等時(shí),一起做勻速直線運(yùn)動(dòng);根據(jù)牛頓第二定律即可求出加速度,然后運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出.
解答 解:(1)滑塊從A端下滑到B端重力和電場力做功,由動(dòng)能定理得:(mg+qE)R=12mv20
滑塊在B點(diǎn)由牛頓第二定律得:FN−mg−Eq=mv20R
解得軌道對滑塊的支持力為:FN=3(mg+qE)=3×(0.05×10+5.0×10-6×1×105)=3N
由牛頓第三定律得:FN′=3N
(2)滑塊滑上小車后,由牛頓第二定律,對滑塊:-μ(mg+qE)=ma1,
代入數(shù)據(jù)得:a1=-3m/s2
對小車:μ(mg+qE)=Ma2,
代入數(shù)據(jù)得a2=1m/s2
設(shè)經(jīng)時(shí)間t后兩者達(dá)到共同速度,則有:v0+a1t=a2t
解得:t=1s
由于t=1s<1.5s,故1s后小車和滑塊一起勻速運(yùn)動(dòng),速度v=1 m/s
答:(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B端時(shí),它對圓軌道的壓力大小是3N;
(2)若小車足夠長,滑塊在小車上滑動(dòng)時(shí)二者的加速度分別為-3m/s2和1m/s2,最終速度為1m/s.
點(diǎn)評(píng) 本題是機(jī)械能守恒、牛頓第二定律和能量守恒的綜合應(yīng)用,根據(jù)能量守恒定律求解滑塊相對小車滑行的距離是常用的方法.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 導(dǎo)體棒的最大加速度為g | |
B. | 導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)前做加速度不斷減小的變加速運(yùn)動(dòng) | |
C. | 導(dǎo)體棒的最大速度為mgRB2L2 | |
D. | 通過電阻R的電荷量為BLhR+r |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒 | |
B. | 小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)電勢能最大 | |
C. | 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力等于3mg-qE | |
D. | 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力等于3(mg-qE) |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1:2:5 | B. | 5:2:1 | C. | 10:5:2 | D. | 1:1:1 |
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